Fotossíntese
e
Respiração Celular
Metabolismo Celular
• Metabolismo  conjunto de reações
químicas que ocorrem no organismo.
• Reagentes
Energia
Produtos
De onde vem essa energia?
• A energia necessária para a realização de
reações químicas do organismo vem da
quebra de moléculas, principalmente
carboidratos.
• Outras moléculas também podem ser fonte
de energia para a célula: lipídeos, proteínas
e 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.
ATP
Adenina
Pentose
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.
ATP
Energia
Adenina
Pentose
ADP + P
Seres Autótrofos
fotossintetizantes
Definição: É o processo pelo qual as plantas verdes e alguns
outros organismos transformam energia luminosa em energia
química. Nas plantas verdes, a fotossíntese aproveita a energia da
luz solar para converter dióxido de carbono, água e minerais em
compostos orgânicos e oxigênio gasoso. Além das plantas verdes,
incluem-se entre os organismos fotossintéticos certos protistas
(como as diatomáceas e as euglenas), as cianófitas (algas verdeazuladas) e diversas bactérias.
Seres Heterótrofos
• Não “produzem o próprio alimento”.
• Não conseguem transformar energia, logo
precisam adquirir substratos que liberem
energia quando são quebrados.
Responda essa!!
Uma bandeira do Brasil é colocada em um ambiente
completamente escuro e iluminada com
luz monocromática verde. Nessa situação, ela será
vista, por uma pessoa de visão normal, nas cores:
a) verde e amarela
b) verde e branca
c) verde e preta
d) verde, preta e branca
e) verde, amarela e branca.
Fotossíntese
• Energia solar transformada em energia
química.
CO2 + H2O
Luz
Clorofila
C6H12O6 + O2
Cloroplasto
• Organela
presente
nos
autótrofos
fotossintetizantes
eucariotos
onde
encontramos a clorofila.
• Clorofila  pigmento necessário para a
realização da fotossíntese.
Parede
celular
Folha
Célula
clorofilada
Núcleo
Vacúolo
Cloroplasto
Esquema da
molécula de
clorofila
Tilacóide
Membrana externa
Membrana
interna
Complexo antena
Tilacóide
DNA
Granum
Cloroplasto
Estroma
Granum
Membrana do tilacóide
H2O
Luz
C
L
O
R
O
P
L
A
S
T
O
CO2
ADP
Etapa I
FOTOQUÍMIC
A
Tilacóide
O2
ATP
NADPH2
Etapa II
QUÍMICA
E
S
T
R
O
M
A
NADP
H2O
C6H12O6
Glicose
Fotossíntese
Todo o processo é dividido em duas etapas:
• Fase clara ou etapa fotoquímica
• Fase escura ou 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.
Fosforilação
• Uma
série
de
reações
químicas
desencadeadas pela ação luminosa que
resulta na produção de ATP.
A luz solar incide na molécula de
clorofila. Essa molécula armazena
essa energia e elétrons são liberados.
Gerando energia para a adição de um
fosfato inorgânico ao ADP formando
assim, uma molécula de ATP
e-
Fotólise da água
• Quebra da água pela energia da luz.
NADP
• 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
NADPH2
Fim da Fase Clara
Produtos:
• ATPs  fosforilação
• 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.
+
+
ATP
ATP
G
L
I
C
O
S
E
QUIMIOSSÍNTESE
Utiliza como fonte energética a energia de compostos
químicos (síntese de substâncias orgânicas a partir de
inorgânicas, que utiliza a energia liberada numa reação
química, principalmente as do metabolismo e fixação de
nitrogênio).
 Não utiliza energia luminosa
 Ocorre em alguns grupos de bactérias, como:
Nitrobactérias, sulfobactérias, ferrobactérias
Pausa para respiração...
Respiração Celular
Reações que resultam em
liberação de energia através
da quebra da molécula de
glicose.
Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
• Respiração anaeróbia  sem a utilização de
O2, também chamada de
FERMENTAÇÃO.
• Respiração aeróbia  com a utilização de
O2.
Fermentação
• Processo de degradação incompleta de
substancias orgânicas com liberação de
energia e realizada principalmente por
fungos e bactérias.
• A quebra de uma molécula de glicose gera
apenas 2ATPs
Fermentação
• Os principais tipos são:
- Fermentação Alcoólica
- Fermentação Láctica
Fermentação Alcoólica
• Realizada por leveduras.
• Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e
Etanol (C2H5OH).
• Utilização humana: produção de pães, bolos
e bebidas alcoólicas.
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
Respiração Aeróbia
• Processo pelo qual a glicose é degradada em
CO2 e H2O na presença de oxigênio.
• Rendimento: 36 a 38 ATPs por molécula de
glicose quebrada.
• Dividida em duas partes:
Respiração Aeróbia
•
Fase anaeróbia (glicólise): não necessita
de oxigênio para ocorrer e é realizada no
citoplasma.
•
fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia
transportadora de elétrons): requer a
presença de oxigênio e ocorre dentro das
mitocôndrias
Equação Geral
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Mitocôndria
• Formada por 2 membranas.
• Membrana externa é lisa e controla a
entrada/saída de substancias da organela.
• Membrana interna contém inúmeras pregas
chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a
cadeia transportadora de elétrons.
• Cavidade interna é preenchida por uma matriz
viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas
envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA
e pequenos ribossomos. É nessa matriz
mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs.
Mitocôndria
Crista Mitocondrial
Matriz Mitocondrial
Membrana externa
Membrana interna
Glicólise
2 ATP
2 ADP + 2P
2 NAD
4 ADP + 4P
4 ATP
2 NADH2
Co-Enzima A
2 NAD
2 NADH2
+
Piruvato
CO2
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
+
3 NAD
FADH2
3 NADH2
FAD
ATP
ADP + P
Cadeia Transportadora de
Elétrons
• ocorre nas cristas mitocondriais.
• Também
chamado
de
Fosforilação
Oxidativa.
• É um sistema de transferência de elétrons
provenientes do NADH2 e FADH2 até a
molécula de oxigênio.
NAD
+
NADH2
H+ H+
2 eFAD
H2O
+
ATPs
Cadeia
Transportadora
de Elétrons
2 e-
+
O
O--