Metabolismo celular

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Metabolismo Celular

Conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem ao nível das células, e que são essenciais à vida.

Os principais tipos de metabolismo são:

1) Catabolismo – no catabolismo, há degradação de compostos orgânicos complexos em compostos orgânicos mais simples, com libertação de ATP. São reacções exoenergéticas.
Ex: digestão, renovação celular

2) Anabolismo – noanabolismo, há formação de substâncias mais complexas a partir de substâncias mais simples. Há consumo de ATP, que se libertou pelo catabolismo e que não foi usado. São reacções endoenergéticas.
Ex: crescimento, síntese de proteínas

Mobilização de ATP na célula



As principais vias catabólicas que permitem obter ATP a partir da degradação de matéria orgânica são:

1) Respiração Celular –a degradação faz-se na presença de O2 e é completa.
Ex: animais, plantas, algumas bactérias

2) Respiração Anaeróbia (Fermentação) – a degradação não se faz na presença de O2, como tal não é completa.
Ex: algumas bactérias e leveduras, células musculares do Homem

Fermentação

Via catabólica de obtenção de ATP, a partir a glicose e na ausência de O2.

Tipos de fermentação:
-Alcoólica – produz-se CO2 e etanol – produção de vinho, cerveja e pão
- Láctica – produz-se ácido láctico – produção de queijos e iogurtes
- Acética – produz-se ácido acético – produção de vinagre
- Butírica – produz-se ácido butírico – alteração da manteiga


Independentemente do tipo de fermentação, existem sempre duas fases comuns:

1) Glicólise – fase em que há a transformação da glicose emácido pirúvico (C3H4O3)
2) Redução do ácido

Glicólise

Fase comum à fermentação e à respiração celular.

Glicose (6C)
ATP  ADP + P

Glicose-fosfato (6CP)
ATP  ADP + P

Frutose-difosfato (P6CP)

Aldeido fosfoglicérico (3CP) Aldeido fosfoglicérico (3CP)

NAD+ NAD+

NADH + H+ NADH + H+2 ADP 2 ADP
2P 2P
2 ATP 2 ATP

Ácido Pirúvico (3C) C3H4O3 Ácido Pirúvico (3C) C3H4O3

No final da glicólise ocorreu:
- consumo de 2 moléculas de ATP
- formação de 2 NADH + 2H+
- formação de 4 moléculas de ATP (2 foram gastas no início, logo, no fim há apenas 2)
- formação de 2 moléculasde ácido pirúvico

Redução do Ácido Pirúvico (nas fermentações alcoólica e láctica)

1) Fermentação Alcoólica
2 ácido pirúvico (3C)

2 CO2
2 aldeido acético (2C)
2 NADH + 2H+  2 NAD+

2 álcool etílico ou etanol (2C) C2H5OH

Equação geral: Glicose + 2 ADP + 2P  2 CO2 + 2 etanol + 2 ATP

2) Fermentação Láctica

2 ácido pirúvico (3C)
2 NADH + 2H+  2 NAD+

2 ácidoláctico (3C) C3H6O3

Respiração Celular

As principais fases da respiração celular são:

1) Glicólise – fase comum à fermentação, ocorre no hialoplasma (citosol).

2) Formação de Actetil-Coenzima A – fase curta, ocorre na matriz mitocondrial. Nesta fase, cada molécula de ácido pirúvico sofre descarboxilação (retira-se uma molécula de CO2), bem como sofre oxidação (são-lhes retirados 2e- +2H+). Os electrões e H+ vão reduzir o NAD+, que passa a NADH + H+. Em suma, nesta fase formam-se: 2 moléculas de CO2, 2 moléculas de NADH + 2H+ e 2 moléculas de Acetil-CoA.

3) Ciclo de Krebs – ciclo que ocorre na matriz e que permite a oxidação total da glicose. As reacções que ocorrem são catalizadas por enzimas específicas. Em suma, no final de um ciclo, formam-se: 2 moléculas de CO2, 3 moléculasde NADH + 3H+, 1 molécula de FADH2, 1 molécula de ATP.
NOTA: Lembrar que para degradar na totalidade uma molécula de glicose, é necessário realizarem-se DOIS ciclos.

4) Cadeia transportadora de electrões e forforilação oxidativa – nesta fase, os NADH e os FADH2 vão ceder os seus electrões e H+. Ao nível da crista mitocondrial, e nomeadamente ao nível da sua membrana, existem moléculas...
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