Aula 12 - Respiração celular

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13/05/2013
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Prof. Rodrigo Silva
Respiração celular
Ciclo de Krebs
&
Cadeia transportadora de elétrons
Prof. Rodrigo Silva
Conceito
• São oxidações biológicas de moléculas 
altamente energéticas que geram energia 
para realização de processos metabólicos 
diversos.
• É o processo de obtenção de energia mais 
utilizado pelos seres vivos.
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Oxigênio Glicose
CO2 H2O
ATP
+ AAs Ac. graxos
Acetil - CoA
CK e CTE
ATP
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Ciclo do ácido Ciclo do ácido 
cítricocítrico
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
Ciclo do ácido tricarboxílicoCiclo do ácido tricarboxílico
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Acetil - CoA
Carboidratos
Glicólise
Anaerobiose
Aerobiose
Acetil - CoA Oxaloacetato+
2 CO2
Ácido cítrico
(Citrato)
NADH
FADH2
CTE
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Cadeia transportadora de elétrons
NADH
FADH2
Derivados da riboflavina
(vitamina B2)
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Vantagem evolutiva!!!
Glicose
Glicólise
(Anaeróbico)
CK e CTE
(Aeróbico)
32 ATPs2 ATPs
Citosol Matriz mitocôndrial
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Ciclo do ácido cítrico ou Ciclo de 
Krebs ou Ciclo do ác. tricarboxílico
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Ciclo do ácido cítrico
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Ciclo do Ácido Cítrico
Produção de 12,5 ATPs
3
3
3
2
1
1
Descarboxilação
oxidativa
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Estequiometria global
(Ciclo do ác. Cítrico)
Piruvato + CoA-SH + 2 NAD+ -----------> Acetil-CoA + NADH + CO2 + H+
Complexo piruvato-desidrogenase
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + H2O -----------> 3 CO2 + 4 NADH + FADH2 + GTP + 4 H+
Ciclo do ácido cítrico
Piruvato + 4 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O -----------> 3 CO2 + 4 NADH + FADH2 + GTP + 4 H+
Reação geral:
4 NADH = 10 ATPs
1 FADH2 = 1,5 ATPs
1 GTP = 1 ATP
12,5 ATPs / Piruvato
25 ATPs / Glicose
2 ATPs (Glicólise)
2 NADH (Glicólise) = 5 ATPs
Total = 7 ATPs + 25 ATPs = 32 ATPs
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Pontos de controle do CAC.
Piruvato
1
2
3
4
1. Inibido por ATP, Acetil-Coa e 
NADH.
2. Inibido por ATP, NADH, 
Succinil-CoA e Citrato.
3. Inibido por ATP e NADH / 
Ativado por ADP e NAD+.
4. Inibido por ATP, NADH e 
Succinil-CoA /Ativado por 
ADP e NAD+.
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Cadeia Cadeia 
transportadora de transportadora de 
elétronselétrons
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Fosforilação oxdativa
• Ocorre na membrana interna da mitocôndria.
• Aqui,os átomos de hidrogênio retirados pelo 
NAD/FAD das cadeias de carbono durante a glicólise 
e o Ciclo de Krebs são transportados por várias 
moléculas intermediárias até o oxigênio, formando 
água e grande quantidade de ATP.
• Na realidade não são transportados átomos de 
hidrogênio, mas sim seus elétrons, obtidos da 
quebra do hidrogênio em elétron e H+.
Prof. Rodrigo Silva
Aceptores intermediários de H+
NAD e FAD
• Aceptores intermediários de hidrogênio 
ligando-se a prótons H+, produzidos durante a 
etapa do ciclo do ác. Cítrico, e os cedendo 
para o oxigênio (aceptor final de elétrons. 
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CTE – Fosforilação oxidativa
elétrons O2 H2O
NADH
FADH2 ATP
Prof. Rodrigo Silva
Fosforilação oxidativa
Fosforilação oxidativa  ADP + Pi = ATP
Bombeamento de prótons (H+)
- Gradiente de prótons -
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CTE – Fosforilação oxidativa
• As moléculas transportadoras de elétrons 
estão arrumadas na membrana interna da 
mitocôndria de acordo como trajeto que os 
elétrons percorrem. Há um conjunto de 
proteínas(que recebem os elétrons do NADH2 
e FADH), um composto orgânico chamado 
ubiquinona e várias proteínas chamadas 
citocromos.
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Prof. Rodrigo Silva
Cadeia transportadora de elétrons
FAD
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• Durante o trajeto, os elétrons, juntamente com os transportadores, 
formam compostos cuja quantidade de energia é MENOR que a do 
transportador anterior, dessa forma a energia liberada é utilizada na 
síntese de ATP.
• Os transportadores não são gastos durante o processo, podendo ser 
utilizados em outras rotas metabólicas.
• Nesse processo o oxigênio é o receptor final dos eletros e os prótons H+ 
transportados durante o processo, formando água como produto final –
Por isso a célula necessita de O2 para continuar sua fosforilação ox.
CTE – Fosforilação oxidativa
Prof. Rodrigo Silva
Balanço da CTE-FO
• No caminho até a água, cada par de hidrogênio 
recolhido pelo NAD produz três moléculas de ATP; se 
recolhido pelo FAD, produz duas moléculas.
• Dessa cadeia participam, então:
- 2 NADH provenientes da glicólise.
- 2 FADH2 vindos da etapa preparatória do ciclo de 
Krebs.
- 8 NADH vindos do Ciclo de Krebs (quatro em cada 
ciclo). 
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Balanço geral da cadeia respiratória
Prof. Rodrigo Silva
EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR
C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + energia
Glicose + Oxigênio  Gás carbônico + água + energia
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Exercícios
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Prof. Rodrigo Silva
(UEL-PR) O óleo vegetal, componente do 
biodiesel, é do grupo dos triglicerídeos, podendo 
ser extraído de várias fontes, como amendoim, 
mamona, algodão e girasol. Sobre os 
triglicerídeos, é correto afirmar:
a) São substâncias hidrofílicas sintetizadas nos 
vacúolos das células.
b) São lipídios estruturais sintetizados nos 
cloroplastos das células.
c) São lipídios que formam as membranas celulares.
d) São lipídios de reserva nutritiva.
e) São produtos diretos da fotossíntese.
(Mackenzie-SP) As substâncias usadas 
pelos organismos vivos, como fonte de 
energia e como reserva energética, são, 
respectivamente:
a) água e glicídios.
b) água e sais minerais.
c) lipídios e sais minerais.
d) glicídios e sais minerais.
e) glicídios e lipídios.
(UFCE) O colesterol tem sido considerado um vilão nos últimos tempos, uma vez que as 
doenças cardiovasculares estão associadas a altos níveis desse composto no sangue. No 
entanto, o colesterol desempenha importantes papéis no organismo.
Analise os itens a seguir:
I. O colesterol é importante para a integridade da membrana celular.
II. O colesterol participa da síntese dos hormônios esteróides.
III. O colesterol participa da síntese dos sais biliares.
Da análise dos itens, é correto afirmar que:
a) somente I é verdadeiro.
b) somente II é verdadeiro.
c) somente III é verdadeiro.
d) somente I e II são verdadeiros.
e) I, II e III são verdadeiros. Prof. Rodrigo Silva
(Unopar-PR) Os esteróides constituem um 
grupo especial de __________, incluindo o 
ergosterol (célula vegetal) e o colesterol, 
produzido por animais. O colesterol é 
precursor da(o) __________ e do(a) 
__________, respectivamente hormônio 
masculino e feminino.
a) proteínas, testosterona, progesterona.
b) carboidratos, amilase, estrógeno.
c) lipídios, progesterona, tiroxina.
d) proteínas, insulina, glucagon.
e) lipídios, testosterona, estrógeno.
COLUNA I
1. Monossacarídeo
2. Oligossacarídeo
3. Polissacarídeo
COLUNA II
( ) sacarose
( ) desoxirribose
( ) amido
( ) quitina
( ) galactose
( ) maltose
A sequência correta de preenchimento dos
parênteses, de cima para baixo, é
a) 2 - 3 - 1 - 1 - 3 - 2.
b) 2 - 1 - 2 - 2 - 3 - 1.
c) 3 - 1 - 3 - 2 - 2 - 1.
d) 2 – 1 – 3 – 3 – 1 - 2.
e) 1 - 2 - 2 - 3 - 1 - 3.
Prof. Rodrigo Silva
Sobre as substâncias que compõem os seres
vivos, é correto afirmar que:
(01) os carboidratos, os lipídios e as vitaminas 
são
fontes de energia para os seres vivos;
(02) a água é a substância encontrada em maior
quantidade nos seres vivos;
(04) além de sua função energética, os 
carboidratos
estão presentes na formação de algumas
estruturas dos seres vivos;
(08) as gorduras constituem o principal 
componente
estrutural dos seres vivos;
(16) os seres vivos apresentam uma composição
química mais complexa do
que a matéria bruta,
sendo formados por substâncias orgânicas, 
como
as proteínas, os lipídios, os carboidratos, as
vitaminas e os ácidos nucléicos.
Durante muito tempo acreditou-se que
os carboidratos tinham funções apenas 
energéticas para os organismos. O avanço do 
estudo desses compostos, porém, permitiu 
descobrir outros eventos biológicos 
relacionados aos carboidratos. Baseado no 
texto e em seus conhecimentos é INCORRETO 
afirmar que:
a) os carboidratos são fundamentais no 
processo de transcrição e replicação, pois 
participam da estrutura dos ácidos nucléicos.
b) os carboidratos são importantes no 
reconhecimento celular, pois estão presentes
externamente na membrana plasmática, onde 
eles formam o glicocálix.
c) os triglicérides ou triacilglicerídeos, 
carboidratos importantes como reserva 
energética, são formados por carbono, 
hidrogênio e oxigênio.
d) tanto quitina, que forma a carapaça dos
artrópodes, quanto a celulose, que participa da
formação da parede celular, são tipos de
carboidratos.
e) o amido, encontrado nas plantas, e o 
glicogênio, encontrado nos fungos e animais, 
são exemplos de carboidratos e têm como 
função a reserva de energia.
Prof. Rodrigo Silva
O esquema abaixo representa um processo bioquímico utilizado na fabricação de pães, 
vinhos, cervejas e outros produtos de grande importância para o ser 
humano. 
a) Que processo bioquímico está representado no esquema? 
b) Qual o papel desse processo no funcionamento das células que são capazes de realizá-lo? 
c) Em células musculares é responsável a ocorrência desse processo bioquímico? Explique. 
Prof. Rodrigo Silva
Algumas etapas metabólicas encontradas no citoplasma das células hepáticas de 
mamíferos. Cite as duas etapas, dentre as representadas, que são estimuladas pela 
ação da insulina. 
Algumas reações fragmentam moléculas orgânicas complexas e ricas em energia, originando 
moléculas mais simples e pobres em energia como dióxido de carbono, água e amônia. O 
conjunto dessas reações caracteriza: 
a) o anabolismo como o processo básico. 
b) o catabolismo como o processo básico. 
c) o catabolismo como síntese de moléculas variadas. 
d) a homeostase como o processo de fragmentação de moléculas. 
e) a homeostase como o processo de síntese de moléculas simples. 
Prof. Rodrigo Silva
Esta tabela mostra o teor de proteínas, carboidratos e lípides em alguns alimentos, 
expresso em gramas por 100g de peso seco. 
Com base nos dados da tabela, assinale a alternativa que contém a dieta mais 
adequada para um jogador de futebol antes de uma competição. 
a) Arroz com farinha de mandioca. 
b) Arroz com toucinho. 
c) Carne seca com farinha de mandioca. 
d) Carne seca com toucinho. 
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Prof. Rodrigo Silva
Para a β-D-glicose:
Desenhe sua fórmula piranosídica.
Desenhe a ligação glicosídica entre 2 moléculas de β-D-glicose.