anexo correiomensagem...

Fernanda - DBQ CK

Compreender o processo de oxidação da glicose para produção de energia na forma de ATP.

Conhecer o ciclo de Krebs e compreender sua importância para a respiração celular.

Analisar a Cadeia Respiratória e a Fosforilação oxidativa e entender como a energia armazenada nos transportadores de elétrons é convertida em ATP.

O combustível mais comum para as células é a glicose (C6H12O6).

A respiração celular é dividida em 4 etapas:

As células obtém energia quando oxidam (queimam) a glicose.

COMO AS CÉLULAS OBTÉM ENERGIA?

Fernanda - DBQ CK

Alimentação: carboidratos, lipídeos, proteínas fonte de energia para célula.

As células convertem a energia dos diversos compostos orgânicos em um só tipo de moeda energética: o ATP.

Fernanda - DBQ CK

A glicólise ou via glicolítica é o centro do metabolismo dos carboidratos, pois, praticamente todos os glicídeos podem ser convertidos em glicose.

A glicólise oxida a glicose, isto é, extrai elétrons ricos em energia da molécula de glicose e passa para o NAD+ que se converte em NADH.

NAD+: carreador de elétrons ricos em energia.

Fernanda - DBQ CK

Objetivo da Glicólise: fornecer energia (na forma de ATP) e intermediários para outras vias metabólicas.

Onde ocorre: citosol

Produto final da glicólise: piruvato.

Glicólise

Fernanda - DBQ CK

A glicólise acontece em 2 estágios:

Fase de investimento gasta 2 ATP são as 5 primeiras reações;

Fase de produção de energia produz 4 ATP são as 5 últimas reações.

Fernanda - DBQ CK

Glicólise

Mg2+

Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

2NADH + 2H+ +

Fernanda - DBQ CK

Para cada molécula de glicose degradada até piruvato temos:

Gasto de 2 ATPs

Ganho de 4 ATPs

Saldo de 2 ATPs

Fernanda - DBQ CK

A glicólise libera apenas uma pequena fração (-146 kj/mol) da energia total disponível na molécula de glicose (-2840 kj/mol).

As duas moléculas de piruvato ainda retêm a maior parte da energia potencial da glicose que pode ser extraída pelo ciclo de Krebs e pela fosforilação oxidativa.

Glicólise

Fernanda - DBQ CK

Condições aeróbicas: ◦ Ciclo de Krebs:

Piruvato 2 Acetil CoA 4CO2 + 4H20

Condições anaeróbicas: ◦ Fermentação alcoólica

◦ Fermentação lática (ácido lático)

Sacharomyces

cerevisae

Fernanda - DBQ CK

Fermentação Alcoólica

Ocorrência:

Na produção de alimentos lácteos através das bactérias Streptococcus e

Lactobacillus .

Nos nossos músculos esqueléticos na ausência de oxigênio.

cãibra.

Piruvato

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Lactato desidrogenase

Fernanda - DBQ CK

Resumo 2 ADP

2 ATP

Fernanda - DBQ CK

Glicose

Piruvato

Translocase

Citoplasma

Mitocôndria

Condições

aeróbicas

Conexão glicólise e ciclo de Krebs:

glicólise

CK

Fernanda - DBQ CK

Fernanda - DBQ CK

D

Descarboxilação oxidativa:

Piruvato + CoA Complexo Piruvato desidrogenase Acetil-CoA + CO2

Fernanda - DBQ CK

Deficiência da piruvato desidrogenase causa

acidose lática, pois o piruvato é desviado para

reação de formação de ácido lático.

Os sintomas são variados e incluem defeitos no

desenvolvimento (especialmente no sistema

nervoso), desequilíbrio da contração muscular e

morte prematura.

Fernanda - DBQ CK

O arsênico, veneno para ratos, também usado para

matar humanos, inibe a piruvato desidrogenase,

diminuindo a produção de acetil-CoA.

O Ciclo de Krebs cessa por falta do acetil-CoA e as

células morrem por falta de ATP.

Livro: Madamme Bovary -1856

Autor: Gustave Flaubert Napoleão Bonaparte

Imperador francês

(1769-1804)

Fernanda - DBQ CK

8 Reações:

2 hidratações

1 isomerização

4 oxidações + 2 descarboxilações

1 produção de GTP (fosforilação no nível do substrato)

Fernanda - DBQ CK

Citrato

sintase

Aconitase

Isocitrato

desidrogenase

Complexo

α-cetoglutarato

desidrogenase

Succinil-CoA sintetase Succinato

Desidrogenase*

Fumarase

Malato

desidrogenase

H2O

H2O

Fernanda - DBQ CK

Todas as enzimas do ciclo estão presentes na matriz mitocondrial. Exceção Succinato desidrogenase que está presente na membrana interna da mitocôndria, na cadeia respiratória.

Todo carbono responsável pela formação do acetil é degradado em CO2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea. São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD+ e FAD, transformando-se em NADH + H+ e FADH2. Ocorre também liberação de energia na forma de GTP.

CARACTERÍSTICAS DO CK

Fernanda - DBQ CK

Oxidar o acetil-CoA em CO2 e H2O.

Fornecer elétrons para a Cadeia Respiratória para gerar energia na forma de ATP.

A cadeia respiratória está localizada na membrana mitocondrial interna. Função: reduzir o oxigênio e formar água.

CADEIA RESPIRATÓRIA

Componentes da Cadeia Respiratória

I I

II II

III III IV IV

c c

Q

ESPA Ç O

INTERMEMBRANAS

MATRIZ

4 Complexos enzim á ticos

2 Transportadores m ó veis

(Co Q e cit c)

I I I I

II II II II

III III III III IV IV IV IV

c c

Q

ESPA Ç O

INTERMEMBRANAS

MATRIZ

4 Complexos enzim á ticos

2 Transportadores m ó veis

(Co Q e cit c)

FAD FADH2

H 2 O

1/2 O 2

+ 2H +

NAD NAD H H + + H H + +

NAD NAD + + H 2 O

1/2 O 2

+ 2H +

NAD NAD H H + + H H + +

NAD NAD + +

H H + + H H + + H H + + H H + + H H + + H H + +

4 complexos multienzimáticos : Complexo I (NADH-Ubiquinona oxirredutase) Complexo II (FADH2-Ubiquinona oxirredutase) Complexo III (Ubiquinona-citocromo c oxirredutase) Complexo IV (Citocromo c oxidase)

Componentes da Cadeia Respiratória

Caminho percorrido pelos elétrons transportados pelo NADH + H+

NADH + H+ ½ O2

H2O

A Direção do Fluxo de Elétrons

Cit c

NAD+

MATRIZ

MITOCONDRIAL

ESPAÇO INTERMEMBRANAS

I III

IV Q

H+ H+ H+

H+

H+

Caminho percorrido pelos elétrons transportados pelo FADH2

A Direção do Fluxo de Elétrons

FADH2 FAD+

MATRIZ

MITOCONDRIAL


II II III IV

Q

Cit c

H+ H+

½ O2

H2O

H+

H+

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

MATRIZ

MITOCONDRIAL


ADP + P

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

ATP

I III IV

Cit c

Q

H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+ H+ H+

H+

H+

ATP Sintetase

ESPAÇO

INTERMEMBRANAS

MATRIZ

MEMBRANA

INTERNAFO

F1

ADP + Pi ATPADP + Pi ATP

F1: fator de acoplamento 1

Fo: contém o sítio de ativação

para oligomicina (inibidor da ATP

sintase)

Processos acoplados transporte de e- síntese de ATP

ATP sintase com 3 sítios: L – frouxo (loose) – ADP + Pi

T – apertado (tight) – ATP

O – aberto (open) – libera ATP

O fluxo de prótons converte

o sítio de conformação T em

O, liberando ATP.

Via Glicolítica: 2 NADH 5

2 ATP 2

Oxidação do Piruvato: 2 NADH 5

Ciclo de Krebs: 6 NADH 15

2 FADH2 3

2 GTP 2

Total por molécula de glicose 32

X2,5

X2,5

X2,5

X1,5

Produção de ATP

Compreender o processo de oxidação da

glicose para produção de energia na

forma de ATP.

Conhecer o ciclo de Krebs e compreender

sua importância para a respiração celular.

Analisar a Cadeia Respiratória e a

Fosforilação oxidativa e entender como a

energia armazenada nos transportadores

de elétrons é convertida em ATP.

Objetivos

1) As afirmativas abaixo descrevem a

glicólise, exceto:

a) Tem uma produção líquida de 2

moléculas de ATP para cada molécula de

glicose.

b) Envolve gasto de energia.

c) Suas enzimas são encontradas no

citoplasma.

d) Todos os seus passos são reversíveis.

QUIZ

2) A equação simplificada a seguir

representa o processo de fermentação

realizado por microorganismos como o

Saccharomyces cerevisiae (levedura).

A → B + C

A, B e C são, respectivamente:

a) glicose, água e gás carbônico;

b) glicose, álcool e gás carbônico;

c) álcool, água e gás carbônico;

d) álcool, glicose e gás oxigênio.

3. Em que parte da célula o ciclo de Krebs

acontece? Isso difere da parte da célula onde a

glicólise acontece?

4. Que aceptores de elétrons participam do ciclo

do ácido cítrico?

5. Nas células, a glicose é quebrada e a maior parte da

energia obtida é armazenada principalmente no ATP

(adenosina trifosfato) por curto tempo.

a. Quando a célula gasta energia, a molécula de ATP é

quebrada. Que parte da molécula é quebrada?

b. Mencione dois processos bioquímicos celulares que

produzem energia na forma de ATP.

6. Sobre o ciclo de Krebs julgue as afirmativas em

verdadeiras ou falsas:

(___) Ocorre na membrana mitocondrial interna.

(___) Produz 1 GTP, 3 NADH + H+ e 1 FADH2.

(___) Tem conexão com a cadeia transportadora de

elétrons.

(___) Parte dos íons hidrogênios liberados ao longo

do Ciclo de Krebs são captados pelo NAD+, que

funciona como um aceptor de elétrons.

7. O esquema abaixo mostra as etapas da degradação da glicose no

interior das células para obtenção de energia. Os fenômenos

assinalados com 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a:

a. Glicólise, fermentação, cadeia respiratória,

ciclo de Krebs.

b. Fermentação, glicólise, cadeia respiratória,

ciclo de Krebs.

c. Glicólise, fermentação, ciclo de Krebs,

cadeia respiratória.

d. Fermentação, glicólise, ciclo de Krebs,


e. Glicólise, ciclo de Krebs, fermentação,


8. No esquema a seguir, os algarismos I e II referem-se a dois

processos de produção de energia. As letras X e Y correspondem

às substâncias resultantes de cada processo. Assinale a

alternativa que indica a relação entre o processo de produção de

energia e a respectiva substância resultante.

a. Em I o processo é fermentação e a letra X indica a substância água.

b. Em I o processo é respiração e a letra X indica a substância álcool.

c. Em II o processo é fermentação e a letra Y indica a substância água.

d. Em II o processo é respiração e a letra Y indica a substância álcool.

e. Em I o processo é respiração e a letra X indica a substância água.

Vídeo Mitocôndria em 2 atos

Bibliografia

Campbell, M.K. Bioquímica. 3 ed. Porto Alegre: Artmed,

2000.

Champe, P.C. et al. Bioquímica ilustrada. 4 ed. Porto

Alegre: Artmed, 2009

Marzzoco, A.; Torres, B.B. Bioquímica básica. 2. ed. Rio

de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.

Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Princípios de

bioquímica. 3 ed. São Paulo: Sarvier, 2002.

Sadava et al. Vida: a ciência da biologia. 8. ed. v. 1. Porto

Alegre: Artmed, 2009.

Links e vídeos interessantes

Glicólise:

http://www.youtube.com/watch?v=yQn3yprg24w

http://medicinaunp.blogspot.com/2009/06/revisao-de-

bioquimica-gliconeogenese.html

Arsênio:

http://super.abril.com.br/superarquivo/2005/conteudo_406

497.shtml

Ciclo de Krebs:

http://www.youtube.com/watch?v=D5e1a0SunDA

Ciclo de Krebs detalhado:

http://www.youtube.com/watch?v=1xWDBGybWhg

Cadeia transportadora de elétrons:

http://www.youtube.com/watch?v=dRLfcigsuyE

http://www.youtube.com/watch?v=md6JdC98dTU

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