Respiração Celular

Respiração Celular Aeróbia

É um conjunto de reações de oxirredução para a obtenção de energia a partir de uma fonte energética orgânica e que ocorre obrigatoriamente em todas as células. As reações de oxirredução consistem na transferência de H+ de um composto orgânico para outro com desprendimento de energia. A fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a mais energética), os aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia, mas são menos utilizados.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ® 6 CO₂ + 6 H₂O D G = 38 ATP

Glicólise

Fase que ocorre ainda no citoplasma. A glicose que penetra na célula na forma de glicose 6-fosfato, sofre a degradação, originando 2 ácidos pirúvicos + NADH+H⁺ .

NAD - nicotinamida é a substância que transfere o H de um composto para outro

ATP - trifosfato de ademosina é formado por adenina + ribose + 3 radicais fosfato. É a molécula que irá armazenar energia, que não será utilizada imediatamente pela célula. Se toda a energia produzida fosse liberada de forma imediata, a célula literalmente "queimaria".

Ciclo de Krebs

·         

• O Ciclo de Krebs inicia-se com a doação do radical acetil do Acetil-CoA para um composto denominado Oxaloacetato, que é regenerado ao final de cada volta.
• Esta reação tem como produto o Ácido Cítrico ou Citrato, o primeiro intermediário da via, e é catalizada pela enzima Citrato-Sintase, uma enzima reguladora alostérica.
• São 8 as etapas enzimáticas do Ciclo de Krebs:
• Esse processo ocorre na matriz mitocondrial.

• Síntese do Citrato;
• Conversão do Citrato a Isocitrato, via Cis-Aconitato;
• Oxidação descarboxilativa do Isocitrato a a -Cetoglutarato ( a - KG );
• Oxidação descarboxilativa do a -KG a Succinil-CoA;
• Hidrólise do Succinil-CoA a Succinato;
• Oxidação do Succinato a Fumarato;
• Hidratação do Fumarato a Malato;
• Oxidação do Malato a Oxaloacetato, que inicia um novo ciclo.

Rendimento Energético do Ciclo de Krebs:

• À cada volta do ciclo são liberadas para a célula:

1. 3 NADH+H⁺ ® Etapas 3, 4 e 8
2. 1 FADH₂ ® Etapa 6
3. 2 CO₂ ® Etapas 3 e 4
4. 1 GTP = 1 ATP ® Etapa 5

• No total, para cada molécula de glicose oxidada, temos:

1. Da cadeia Glicolítica: 2 ATPs + 2 NADH+H⁺
2. Da reação da Piruvato-Desidrogenase: 2 NADH+H⁺ + 2 CO2
3. Do Ciclo de Krebs: 2 ATPs + 6 NADH+H⁺ + 2 FADH₂ + 2 CO_2.

  -Total:

o     4 ATPs

o     10 NADH+H⁺

o     2 FADH₂

o     6 CO₂.

Regulação do Ciclo de Krebs:
 

• São 4 as enzimas que regulam a velocidade do Ciclo de Krebs, atuando na regulação do fornecimento de combustível para a via –
• Acetil-CoA – e no ciclo propriamente dito.

Cadeia Respiratória

Processo metabólico de síntese de ATP a partir da energia liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória. Esta fase ocorre nas cristas mitocondriais.
    Depende de alguns fatores:

o      Energia Livre Þ obtida do transporte de elétrons

o      Uma enzima transmembrana denominada ATPase

 A Energia:

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• Durante o fluxo de elétrons Þ Liberação de energia livre suficiente para a síntese de ATP em 3 locais da cadeia respiratória: Complexos I, III e IV.
• Estes locais são denominados "SÍTIOS DE FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA".
• Nestes locais Þ A liberação de energia livre é em quantidade semelhante à necessária para a síntese do ATP.

Respiração Anaeróbica

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Respira%C3%A7%C3%A3o

A respiração anaeróbica envolve um receptor de eléctrons diferente do oxigênio e existem vários tipos de bactérias capazes de usar uma grande variedade de compostos como receptores de eléctrons na respiração: compostos nitrogenados, tais como nitratos e nitritos, compostos de enxofre, tais como sulfatos, sulfitos, dióxido de enxofre e mesmo enxofre elementar, dióxido de carbono, compostos de ferro, de manganês, de cobalto e até de urânio.

No entanto, para todos estes, a respiração anaeróbica só ocorre em ambientes onde o oxigênio é escasso, como nos sedimentos marinhos e lacustres ou próximos de nascentes hidrotermais submarinas.

Uma das seqüências alternativas à respiração aeróbica é a fermentação, um processo em que o piruvato é apenas parcialmente oxidado, não se segue o ciclo de Krebs e não há produção de ATP numa cadeia de transporte de eléctrons. No entanto, a fermentação é útil para a célula porque regenera o dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), que é consumido durante a glicólise.

Os diferentes tipos da fermentação produzem vários compostos diferentes, como o etanol (o álcool das bebidas alcoólicas, produzido por vários tipos de leveduras e bactérias) ou o ácido láctico do iogurte.

Outras moléculas, como NO₂, SO₂ são os aceptores finais na cadeia de transporte de elétrons.

Fermentação

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

A fermentação é um processo anaeróbio de transformação de uma substância em outra, produzida a partir de microorganismos, tais como bactérias e fungos, chamados nestes casos de fermentos. Exemplo de fermentação é o processo de transformação dos açúcares das plantas em álcool, tal como ocorre no processo de fabricação da cerveja, cujo álcool etílico é produzido a partir do consumo de açúcares presentes no malte, que é obtido através da cevada germinada.

Outro exemplo é o da massa do [bolo, pão..] onde os fermentos (leveduras) consomem amido.

Esses fungos começam a digerir o açúcar da massa do pão, liberando CO₂ (gás carbônico), que aumenta o volume da massa.

De um modo geral o termo fermentação também é usado na biotecnologia para definir processos aeróbios.

Há dois tipos de fermentação:

• Fermentação aeróbica: ocorre na presença de oxigênio do ar, como por exemplo, em: Ácido cítrico, Penicilina.

• Fermentação Anaeróbica: ocorre na ausência de oxigênio, como por exemplo, em: Iogurte, Vinagre, Cerveja, Vinho.

Não deve ser confundida com a respiração anaeróbica (processo nos  quais algumas bactérias produz energia anaerobicamente formando resíduos inorgânicos). A fermentação é usada na conserva de alimentos (por exemplo, de chucrute).

Fermentação alcoólica

Na fermentação alcoólica, o ácido pirúvico (3C) é descarboxilado e, assim, liberta CO₂ e origina uma molécula de etanol (C2H5OH). Essa redução deve-se à transferência de um H do NADH, formado durante a glicólise, que passa à sua forma oxidada (NAD+), podendo ser novamente reduzido. O rendimento energético final é de 2 ATP, formados durante a glicólise, ficando grande parte da energia da glicose armazenada no etanol.