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5.Bioenergética: o Metabolismo Celular (Fotossíntese e Quimiossíntese…
5.Bioenergética: o Metabolismo Celular
Aspectos Gerais Metabolismo Celular
O que é Respiração?
Usa oxigênio (Aeróbio)
Facilita quebra glicose, gerando ATP
Fórmula
O que é Fermentação?
Não usa Oxigênio (Anaeróbio)
Gera menos ATP que respiração
Quebra glicose sem oxigênio, gera Etanol + CO2, ou Ácido Lático
O que é Fotossíntese?
Síntese carboidrato pela luz, CO2 e Água.
Processo autotrófico
Fórmula
O que é Quimiossíntese?
A partir reações oxidação inorgânica, oxigênio gera formação ATP, utilizado para gerar glicose
Processo autotrófico
Fermentação e Respiração Celular
Mitocôndria
A respiração celular
Oxidação completa glicose com produção ATP
Glicose, ATP e Transferência de Energia
Glicose
Combustível maioria seres vivos
Obtenção
Autótrofos
Fotossíntese ou quimiossíntese
Heterótrofos
Dieta
Reservas
Amido e Glicogênio
Fórmula
C6H12O6
ATP
Adenosina Trifosfato
Respiração Aeróbica
Fase 1 :Glicólise
Quebra glicose
Ocorre Citosol
Independe respiração celular
Produz
2 piruvatos(C3H4O3)
2 ATP´s
2NADH2
Absorve H e elétrons na quebra
Gasta 2 ATP produz 4
Fase 2 : Ciclo de Krebs
Fase preparatória (oxidação ácido pirúvico)
Matriz mitocondrial
Formação do Acetil-CoA
O ciclo de Krebs
Início
Reação entre ácido oxalacético e acetil-CoA forma ácido cítrico
Meio
Sequência reações oxidação
NADH2
FADH2
CO2
GTP (Equivale ATP)
Fim
Recuperação ácido Oxalacético
Fase 3 : Cadeia Respiratória / Fosforilação oxidativa
Produz maioria ATP
Membranas das cristas mitocondriais
Eventos
Oxidação NADH2 e FADH2 que liberam seus H+ e elétrons
Oxigênios atraem H+ e elétrons
Elétrons transportados fora membrana
Liberação gradativa de energia e produção de ATP(26)
Bombeamento pela enzima ATP Sintase
H+ e elétrons capturados O2 formando H2O
NAD e FAD voltam para glicólise e ciclo de krebs
No fim, retirada energia ligação carbônica, para ligação fosfórica
Saldo Final
30 ATP
6 H2O
6 CO2
Fermentação
Sem consumo O2
Feita para poder liberar NADH2
Finalização rápida da glicólise
Alcoólica
Produção álcool etílico, 2 ATP e 2 CO2
Bactérias e fungos
Vinho, Bolo, Pão, Cerveja e etc
Massa bolo cresce libração CO2, Etanol evapora
Mais velho vinho, maior fermentação
Vinho protegido para não oxidar,se não forma ácido acético (Vinagre)
Láctica
Produção ácido láctico e 2 ATP
Bactérias, fungos e fibra muscular
Principalmente a bactéria lactobacilos
Derivados leite (Yorgut, Yakult, Queijo)
Leita azeda, bactérias consomem lactose
Músculo esquenta alta quantidade ácido lático
Falta O2, músculo fermenta
Bloqueia entrada Potássio, câimbra
Fotossíntese e Quimiossíntese
Fotossíntese: Visão Geral
Síntese moléculas orgânicas
A partir CO2. água e luz
Luz branca e fotossíntese
Luz branca
Todos comprimentos onda
Pigmentos fotossintetizantes
Absorvem certos comprimentos, reflete outros
Clorofila
Absorve violeta e vermelho, reflete verde
Carotenoides
Reflete entre laranja e amarelo
Fruto maduro decompõe clorofila, produz carotenoide
Equação
Cloroplastos
Hipótese simbiótica origem cloroplastos e mitocôndrias
Etapa Fotoquímica ou Reações de Claro
Processo Cíclico Apenas para formação ATP
Visão geral
Depende luz
Membrana tilacoides
Energia solar em química
Fotossistema II
Clorofila
Íons magnésio
Absorve fótons
Elétrons excitam-se
Vão para fotossistema I
Fotofosforilação
Energia perdida processo forma ATP
Fotólise
Quebra água pela luz
Cede elétrons Clorofila, tornando estável
H para NADP, O2 atmosfera
Fotossistema I
Clorofila perde elétrons
Forma NADPH
Etapa Química ou Reações de Escuro
Visão geral
Estroma
Utiliza ATP e NADPH fase fotoquímica
Consome CO2 gera glicose
A Rubisco
Enzima iniciadora ciclo
Entra
CO2, ATP, NADPH
Sai
Glicose (C6H12O6) e H2O
Plantas C3, C4 e CAM
Plantas C3 (Árvores e leguminosas)
Bom suprimento hídrico
Fotorrespiração
Uso O em vez CO2 extremo calor
Plantas C4 (Cana, milho)
Baixo suprimento hídrico
Melhor aproveitamento matéria orgânica
Plantas CAM (Cactos, Suculentas)
Extrema escassez hídrica
Fixação CO2 gera ácidos orgânicos
Como málico, deixa água ácida
Abre estômatos a noite
Fixa CO2 como ácido málico
De dia transforma CO2 novamente
Fatores que Influenciam o Processo
Luz
Limitante até atingir saturação
CO2
Limitante até atingir saturação
Temperatura
Aumenta velocidade até desnaturação
Ponto de Compensação Fótico
Fotossíntese e respiração iguais
Umbrófilas
Atinge com menos luz
Heliófilas
Atinge com mais luz
Fotossíntese e Quimiossíntese em Bactérias
Outra forma fotossíntese
CO2 + 2(H2S) > (CH2O) + H2O + 2S
Quimiossíntese
Energia vem reações inorgânicas
Amônia, ferro, nitrito e enxofre
