15/3/2012
FACULDADE DE TECNOLOGIA E
CIÊNCIAS
TEMA DA AULA
Curso: Nutrição
Disciplina: Biologia Geral e Histologia
Código: SPR 449
CH: 80 h
Docente: Jussara Silveira
Conjunto de processos bioquímicos
de síntese e degradação de
nutrientes na célula.
Nutrientes
energéticos
Glicídios
Lipídios
Proteínas
M acromoléculas
celulares
Proteínas
Polissacarídeos
Lipídios
Ác. Nucléicos
Catabolismo
Energia
Química
ATP, NAD,
FAD
NADPH
Produtos não
energéticos
CO2, H2O
NH4+
M oléculas
Precursoras
Aminoácidos
Glicídios
Ác. Graxos
Anabolismo
B. Nitrogenadas
Catabolismo: processo de degradação de
moléculas
orgânicas
complexas
em
moléculas mais simples.
Anabolismo: processo de síntese de
moléculas orgânicas complexas, a partir de
moléculas mais simples.
A MOLÉCULA DE ATP
1. Base nitrogenada: adenina
2. Ribose
3. Grupos de fosfato
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ADP + Pi
ATP
ORGÂNULOS CITOPLASMÁTICOS
Célula vegetal
• Plastos
ENERGIA LIBERADA
Síntese de
M oléculas
Contração
Celular
Secreção
Celular
Transporte Ativo
Divisão
Celular
Crescimento
Celular
Comunicação
Celular
Tipos de Cromoplastos
• Exclusividade dos
vegetais;
• Delimitadas por dupla
membrana;
• Apresenta DNA;
• Tipos:
- Leucoplastos
- Cromoplastos
ORGÂNULOS CITOPLASMÁTICOS
Estrutura química da clorofila
Cloroplasto
Clorofila
Xantoplastos
Xantofila
Eritroplastos
Eritrofila
Cianoplatos
Cianofila
Feoplastos
Feofila
Cloroplastos
1
2
3
Água, CO2,
M inerais
Carboidrato e
Oxigênio
5
4
2
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Interior do
cloroplasto
Estroma
Processo anabólico, onde a energia
luminosa é transformada em energia
química.
Grana
Lâmina
H2 O
Luz
Glicose
C
L
O
R
O
P
L
A
S
T
O
CO2
ADP
Etapa I
FOTOQUÍMICA
ATP
NADPH2
Tilacóide
1) Transformação de energia luminosa em energia química - ATP.
2) Descomposição da água em prótons (2H) e elétrons e oxigênio (O).
3) Redução de dióxido de carbono e síntese de glicose.
Etapa II
QUÍMICA
E
S
T
R
O
M
A
NADP
C6 H12 O6
H2 O Glicose
O2
ORGÂNULO CITOPLASMÁTICO
Cloroplasto e Mitocôndria
M itocôndria
O2
ME
MI
Água, CO2, ATP
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1, 2 e 3
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É o processo pelo qual os organismos
obtêm energia a partir da matéria orgânica,
que será degradada, e a energia
proveniente dessa degradação é canalizada
para os diversos processos celulares.
1 – Membrana Externa, 2- Espaço intermembrana,
3- Membrana Interna, 4 – Crista, 5 – Matriz.
• Fontes de energia
EQUAÇÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO
Mais utilizadas
→ Glicose (C6H12O6)
Menos utilizadas
→ Ác. Graxos e aminoácidos
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + Energia
Membrana externa: livremente
pequenas moléculas e íons.
Glicose
3. Cadeia
Transporta
dora de e-
1. Glicólise
ATP
NADH
Piruvato
3
2
ATP
ATP
Citoplasma
2.Ciclo de Krebs
M itocôndria
permeável
a
Membrana interna: impermeável à maioria das
pequenas moléculas e íons, incluindo o H+.
Possui: transportadores dos e- respiratório s
(Complexos I - IV), AD P- ATP translocases, ATP
sintase (F0F1) e outros transportadores de
membrana.
Matriz: contém: co mplexo piruvato
desidrogenase, enzimas do ciclo de
Krebs, enzimas da β-oxidação de AGs,
enzimas da oxidação dos aa, DNA,
ribossomos, muitas outras enzi mas, ATP,
ADP, Pi , Mg +2, Ca +2 , K+ e muitos
intermediários metabólicos solúveis.
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Etapa de degradação da molécula
de glicose que ocorre no citosol e
não depende do O2
Glicólise
2 NADH2
Desidrogenase
2 NAD
combina
H2
ÁCIDO PIRÚVICO
(C3H403)
E
ÁCIDO PIRÚVICO
(C3H403 )
GLICOSE (C6H12O6)
2 ADP + 2Pi
CICLO DE KREBS
2 ATP
Processo metabólico de síntese de
ATP a partir da energia liberada
pelo transporte de elétrons na
cadeia respiratória. Esta fase ocorre
nas cristas mitocondriais.
CADEIA
RESPIRATÓRIA
NADH2
ATP
H2
2 H+
FAD
H2 O
2 eCITOCROMO b
ATP
2
ATP
e2 e-
CITOCROMO c
2 eCITOCROMO a
2 e-
CITOCROMO a3
ATP
ADP
Fosforilação Oxidativa
1/2 O2
O --
Citoplasma
Como ATP atravessa membrana mitocondrial
Existe uma ATP-ADP translocase muito abundante na
membrana mitocondrial (14% da proteina da membrana)
Glicose
+++++++++++
2 ATP
4 ATP
Funciona em sistema de antiporte: passa ADPc para a
mitocondria e leva ATPm para o citosol
citosol
Glicólise
2 Piruvato
ADP
Eversao
ADP cit
Matriz
ADP
- - - - - - --
2 Piruvato
2 Acetil CoA
ATPc
ATP
ATPm
Eversao
ATP
NADH
H 2O
FADH2
ADP m
2 ATP
Ciclo de Krebs
CO2
Fosforilação
Oxidativa
Oxigênio
34 ATP
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Mutações nos genes mitocondriais
• Neuropatia óptica hereditária de Leber – LHON
- doença rara que afeta o SNC;
- perda da visão bilateral ao início da maioridade.
• Epilepsia mioclônica
- mutação na codificação de um RNAt;
- doença da fibra vermelha estragada;
- promove espasmo muscular incontrolável.
Tipos
Láctica
A fermentação é um conjunto de reações
químicas controladas enzimaticamente, em que
uma molécula orgânica (geralmente a glicose) é
degradada em compostos mais simples,
liberando energia.
Os processos fermentativos envolvem conjuntos de
reações enzimáticas que ocorrem no hialoplasma:
- glicólise: degradação
glicose em ácido pirúvico;
Acética
Produto final
Quem realiza
Ácido láctico Bactérias, fungos, tecido
muscular de animais
superiores.
Ácido acético Bactéria (Acetobacter).
Alcoólica Álcool etílico e
Bactérias, fungos,
CO2
invertebrados, protistas e
tecidos vegetais.
GLICÓLISE
da
- redução do ácido pirúvico:
formação dos produtos da
fermentação.
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Etanol
Ác. acético
Ác. lático
Tecidos de Vegetais Superiores,
Bactérias e Alguns Fungos.
Bebidas Alcoólicas, Pães e
Combustíveis
GLICOSE
ÁC. PIRÚVICO
CO2
ALDEÍDO
ACÉTICO
ÁC. PIRÚVICO
ÁLCOOL PIRÚVICO
ÁC. LÁCTICO
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Fermentação Acética
Consiste na oxidação parcial, aeróbica, do álcool etílico, com
produção de ácido acético.
NADH
Utilizado na produção de vinagre comum e do ácido acético
industrial. Desenvolve-se também na deterioração de bebidas
de baixo teor alcoólico e de certos alimentos.
É realizada por bactérias denominadas
(Acetobacter), produzindo ácido acético e CO 2.
acetobactérias
CH 3 – CH 2OH + O2 ---> CH 3 - COOH + H 2O
46g de álcool ---> 60g de ácido acético
1g de álcool ---> 1,3g de ácido acético
H2O
ATP
NAD
NADH 2
Piruvato (3 C)
CO2
Glicose (6C)
C 6 H 12 O6
CO2
Piruvato (3 C)
NADH
Glicólise
NAD
NADH 2
Ácido
acético
2C
Ácido
acético
2C
H2O
ATP
Fermentação
Glicose
2 álcool etílico + 2 CO2 + energia
Fotossíntese
CO2 + H2O + luz
Respiração
Glicose + O2
Glicose + O2
CO2 + H2O + energia
ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da Célula. Porto
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COOPER, G. A Célula, Uma Abordagem Molecular. Porto
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