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Fotossíntese Fotossíntese e e
Respiração Respiração CelularCelular
Profª Elaine Lima Silva
Metabolismo Celular
• Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.
• Reagentes ProdutosEnergia
De onde vem essa energia?
• A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratoscarboidratos.
• Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeoslipídeos, proteínas proteínas e ácidos nucléicos ácidos nucléicos.
Onde a energia fica armazenada?
• Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.
• ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.
AdeninaAdenina
PentosePentose
ATPATP
Como o ATP armazena energia?
• A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato.
• Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.
AdeninaAdenina
PentosePentose
ATP ADP + PATP ADP + PEnergiaEnergia
Seres Autótrofos
• São aqueles que produzem o “próprio alimento”.
• Eles são capazes de transformar energia.
• Os autótrofos fotossintetizantes são capazes de transformar energia luminosa em energia química.
Seres Heterótrofos
• Não “produzem o próprio alimento”.
• Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.
Fotossíntese
• Energia solar transformada em energia química.
CO2 + H2O C6H12O6 + O2 + H2OLuzLuz
ClorofilaClorofila
Cloroplasto
• Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila.
• ClorofilaClorofila pigmento necessário para a realização da fotossíntese.
Fotossíntese
Todo o processo é dividido em duas etapas:• Fase clara Fase clara ou etapa fotoquímica etapa fotoquímica• Fase escura Fase escura ou fase química fase química
Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara.
Fase Clara
• Ocorre nas membranas dos tilacóides.
• É necessária a presença da luz para que ocorra.
• Acontecem dois processos:
- Fosforilação
- Fotólise da água.
Fotofosforilação
• Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.
ee--
A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados.
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ee--
Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides.
ee--
ee--
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ATPATP
ATPATP
Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides.
Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.
Fotólise da água• Quebra da água pela energia da luz.
NADPnicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato
• Aceptor intermediário de hidrogênios.
• Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose.
• NADP + 2H NADPH2 (forma reduzida)
NADPH2
Fim da Fase Clara
Produtos:
• ATPs fotofosforilação
• NADPH2 fotólise da água
Fase Escura
• Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.
• Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.
• Ocorre no estroma do cloroplasto.
• Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin ou Ciclo das pentoses.
++
++ATPATP
ATPATP
Resumo
Pausa para respiração...Pausa para respiração...
Respiração Celular
Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de
glicose.
De onde vem essa energia?De onde vem essa energia?
Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
• Respiração anaeróbiaRespiração anaeróbia sem a utilização de O2, também chamada de
FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO.
• Respiração aeróbiaRespiração aeróbia com a utilização de O2.
Fermentação
• Processo de degradação incompleta de substâncias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.
• A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs2ATPs
Fermentação
• Os principais tipos são:- Fermentação AlcoólicaFermentação Alcoólica- Fermentação LácticaFermentação Láctica- Fermentação AcéticaFermentação Acética
Fermentação Alcoólica
• Realizada por leveduras.
• Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e Etanol (C2H5OH).
• Utilização humana: produção de pães, pizzas e bebidas alcoólicas.
Fermento fresco
Fermentação AlcoólicaC6H12O6 (ácido pirúvico) enzimas 2CH3CH2 –OH + 2CO2 + ATPGlicose S. cerevisae etanol gás carbônico
Leveduras utilizadas:SaccharomycesSaccharomyces cerevisiae cerevisiaeSaccharomycesSaccharomyces carlsbergensis carlsbergensis
saquê
Fermentação Láctica
• Realizada por bactérias do leite
• Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico.
• É empregada na preparação de iogurtes e queijos
• Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico
Fermentação Láctica
queijos iogurtes pickles
azeitonas
Fadiga muscular
C6H12O6 (ácido pirúvico) enzimas 2C3H6O3 + 2 ATP
Glicose bactérias ácido láctico
Chucrute Leite fermentado
Bactérias utilizadas:
Lactobacillus (alguns) Lactobacillus (alguns) LeuconostocLeuconostocLactosphaeraLactosphaeraStreptococcusStreptococcus
Shoyu
Fermentação Acética
Substrato para fermentação acética: vinho, os sucos de maçã e malte
bactérias utilizadas:Acetobacter acetiAcetobacter acetiAcetobacter rancensAcetobacter rancensAcetobacter pasteurianus Acetobacter pasteurianus Acetobacter xylinumAcetobacter xylinum
A morte do vinho: o vinagre
Respiração Aeróbia
• Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.
• Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.
• Dividida em duas partes:
LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR
CRISTAS
MATRIZ
2a. CICLO DE KREBS
3a. CADEIA
RESPIRATÓRIA
3a. CADEIA
RESPIRATÓRIA
1a. GLICÓLISE
HIALOPLASMA
M I T O C Ô N D R I A S
MEMBRANA EXTERNA
MEMBRANA INTERNA
As etapas da respiração
Reduzida)(
Nicotinamida dinucleotídeo-
Molécula energética
1. ENZIMAS POSSUEM SÍTIOS ATIVOS PARA MOLÉCULAS ALTAMENTE ENERGÉTICAS E PARA O NAD
2. EM UMA REAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO O HIDROGÊNIO É TRANSFERIDO PARA O NAD
3. O NADH PODE ENTÃO TRANSFERIR ESTE HIDROGÊNIO PARA OUTRAS MOLÉCULAS
1- Glicólise
Visão respiração geral da
Respiração Aeróbia
• Fase anaeróbia (glicólise):Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.
• fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons)transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias
Equação Geral
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Glicose ácido lático + 2 ATPGlicose ácido lático + 2 ATP
Fermentação Lática
Glicose álcool etílico + CO2 + 2 ATPGlicose álcool etílico + CO2 + 2 ATP
Fermentação Alcoólica
Glicose ácido acético + CO2 + 2 ATPGlicose ácido acético + CO2 + 2 ATP
Fermentação Acética
Glicose + O2 CO2 + H2O + 36 ou 38 ATPGlicose + O2 CO2 + H2O + 36 ou 38 ATP
Respiração
Saldo energético