Baixe Respiração celular, glicólise, ciclo de krebs, cadeia transportadora de elétrons e outras Esquemas em PDF para Biologia, somente na Docsity! A energética celular: o papel das mitocôndrias e cloroplastos A energética celular ATP: captura e transfere energia livre nos sistemas biológicos Hidrólise do ATP: libera energia para suprir processos energeticamente desfavoráveis Mas como as células geram ATP? Reação endergônica (produto tem mais energia que reagentes) e requer energia para ocorrer. Há 2 processos básicos que podem gerar essa energia: 1) Oxidação aeróbica 2) fotossíntese A oxidação da glicose oxidação completa de glicose: C6H12O6 + 6O2 +30 Pi2- + 30 ADP3- + 30 H+ 6CO2 + 30 ATP4- + 36 H2O Passo inicial : GLICÓLISE no citosol não envolve O2 produz piruvato e pouco ATP Via Glicolítica cH,0H H Am H Glucose noNQE Hon ED Hexorinase (ço MP H OH ADP ,—0OPO;” o, HA H Glucose 6-phosphate noNQH Hom E Prosphostucose isomerase Hon cH,—oPo;” O. cH,0H H H HO OH Fructose 6-phosphate oH H H Phosphofructo- ATP kinase-1 )s app cH,—oPo; O. cH,—oPo;” Fructose 1,6-bisphosphate H HO H OH oH H Triose phosphate o H H Dihydroxyacetone isomerase Slyceraldehyde 1 | phosphate Ss 3-phosphate He — GH no o (2 molecules ) HO oro,” a] | E a H • 4 ATP´s formados pela fosforilação em nível de substrato • 2 ATP´s consumidos Saldo da glicólise = 2 ATP´s 2NADH + 2H+ Metabolismo aeróbico da glicose Piruvato produzido na glicólise transportado à mitocôndria Lá é oxidado a CO2 e H2O (respiração celular = +28ATP´s) Mitocôndrias Células eucarióticas: têm muitas mitocôndrias (até 25% do volume citoplasmático) São os principais sítios de produção de ATP no metabolismo aeróbio • delimitada por uma duas membranas: – Externa: ½ lipídeos + ½ proteínas. É mais “permissiva” – Interna: ~ 3/4 são proteínas (ATP sintase, transportadores, enzimas); permeabilidade reduzida a H+ (cardiolipina); tem a área aumentada por cristas Intermembrane Cristae space Outer Cristae junctions membrane Inner membrane Ss Va o í | Lot 11 HC—C—S—(CH,) —N—C—(CH)))—N—C—C—C—CH,—O0O—P—O—P—0O-— Ribose — Adenine Acetyl l Lo | | | O o OH CH; o O Phosphate Coenzyme A (CoA) A oxidação peroxissômica dos ácidos graxos • A oxidação mitocondrial de ác. graxos é a > fonte de ATP para as cél. do fígado, mas isso não é geral. • Maioria dos ácidos graxos são oxidados no Peroxissoma = organela de membrana única • Aqueles de cadeia longa (> 20CH2) exclusivamente nesta organela. • A oxidação no peroxissoma não produz ATP (b) PEROXISOMAL (a) MITOCHONDRIAL OXIDATION OXIDATION I R—CH,—CH;,—CH,—C—SCoA Fatty acyl COA “Nem FAD HO, EE Ra féonaso EN Catalase 8 FADH FADH; H,0 ADP ATP E H GONZO, +P, Po R-cH,—CH=CH—C—sCoA Ho divdrêtase || O f R—CH,—CH—CH,—C—SCoA 0, NAI NAD* NADH Respirato! ) dela E a |) exported for 04 /7N NADH NADH>>—” reoxidation ADP ATP 7 a R-CHo—6—CH;—0—SCoA CoAsH E CoasH R—CH,—C—SCoA o Acyl CoA shortened by two carbon atoms + Acetyl COA exported | a asa O GD SCOA Acetyl CoA Mitochondrion Outer Intermembrane space membrane Matrix Inner membrane Redox potential (mV) —400 —200 200 400 600 800 NADH-CoQ reductase r (complex |) NADH NAD* + H* Fumarate+2 Ht FAD+2 H* Succinate FADH, E in Hr lá Succinate-CoQ reductase (complex Il) Ht out CoQH, -cytochrome c reductase (complex III) Cytochrome c oxidase (complex IV) - 120,+2H* HO - 60 50 40 30 20 10 Free energy (kcal/mol) —— H+ Complexos na membrana mitocondrial • Estendem-se através da membrana mitocondrial interna • Contém grupos prostéticos ex.: grupo heme (citocromos) e ferro-enxofre ATP sintase (FoF,) ADP+P; BB static Rotates Cytosolic F, medium Exoplasmic medium Rotation of c ring Proton half Proton bound channel to aspartate Mecanismo de ligação e mudança conformacional da síntese de ATP pela ATP sintase Fotossíntese 6CO2 + 6H2O 6O2 + C6H12O6 Membrana interna Membrana externa Espaço intermembrana Estroma Membrana do tilacóide Cloroplasto luz cutícula epiderme mesófilo mesófilo estômato Xilema e floema Corte transversal cloroplasto vacúolo Membrana externa Membrana interna Espaço intermembrana Membrana do tilacóide estromaFolha Epiderme superior Epiderme inferior Cloroplasto Granum espaço do tilacóide Etapas da Fotossíntese (1) Reações Luminosas (2) Reações de Carboxilação Estrutura tridimensional do centro de reação fotossintético da bactéria Rhodobacter spheroides estroma Lamela do estroma Lamela do grana Fotossistema II Fotossistema I ATP sintase Complexo citocromo bf fotofosforilação ATP PSI PSII Fotólise da água plastocianina plastoquinona ferredoxina Um gradiente eletroquímico é formado e gera ATP NADP redutaseFotossistema II Fotossistema I Direção do fluxo de elétrons Po te nc i a l r ed ox ( m V ) Luz Luz Fo to fo sf or ila çã o Reações de Carboxilação • Fixação do CO2 (no estroma) através do ciclo de Calvin produzindo glicose (ATP e NADPH não podem ser armazenados...) • Utiliza produtos da fase luminosa O ciclo de Calvin 6Co,= 16 | Ribulose 1,5-bisphosphate 5 ADP 6ATP Ribulose =5C 12 CO; FIXATION ICALVIN CYCLE) a 3-Phosphoglycerate = 3€ 12 ADP 5 5-phosphate =5C 12 1,3-Bisphosphoglycerate = 4P, h enzymes Glyceraldehyde GI Idehydi 10 = 3C yceraldehyde e 3c Glyceraldehyde 2 3phosphate Eai — 2P, Stroma Phosphate- triosephosphate Inner chloroplast membrane antiport protein Cytosol *— 2P, di 3-phosphate Glyceraldehyde — 3c cH,— 0PO,” CH,— OPO,- 1,3-Bisphosphoglycerate H I ir. H—C—0H I CH,— OPO;- Glyceraldehyde 3-phosphate CH,0H d=o ud ou Hed-oH dumoror Ribulose 5-phosphate cH—oro; (=0 H-d-om H-6-04 cH;—0PO; Ribulose 1,5-bisphosphate Fixação do CO, e fotorrespiração 0 | o c—o —> —>—> Sugars o CcH,—OPO;?” O Lo 6 CO, + H,0 Te E” lo o 2+H; I E cH;—OPO;? H-C—OH | 1” I PHOH c=0 CH,—OPO;?” | O . ú ê CH,0H H—C—OH CO, fixation 3-Phosphoglycerate Glycerate H—C—OH Photorespiration O o CH,—OPO;?” H I 05 a c—o” O c—o Two ibulose i | | glycolate 1,5-bisphosphate -C— C—O o, H—C—OH + CH,0H da —oro.2 CH,—OPO;?” H,0 P, Glycolate 2 3 3-Phosphoglycerate Phosphoglycolate

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