Instrumentação Para O Ensino Em Bioquímica-respiração Celular

Respiração Celular

O que é Respiração Celular?

É um processo utilizado pela célula para obter energia para realização de suas atividades.

Mas o que isso significa? Em linhas gerais, é uma queima controlada de substâncias orgânicas,por meio da qual a energia contida nos alimentos é gradualmente liberada e transferida para moléculas de ATP(moeda energética do nosso organismo). Moléculas orgânicas de alimento + gás carbônico gás carbônico + água + energia

Respiração aeróbica

Respiração celular que ocorre na presença de gás oxigênio

Etapas da respiração aeróbica

A respiração celular aeróbica envolve três etapas :  Glicólise  Ciclo

de Krebs

 Cadeia

Respiratória ou Fosforilação Oxidativa

Onde ocorrem esses processos?

A Glicólise ocorre no citosol enquanto o Ciclo de Krebs e a Cadeia Respiratória ocorrem no interior da mitocôndria.

Resumo da respiração celular

Cadeia respiratória Membrana interna

Gicólise

Ciclo de Krebs

Matriz mitocôndria

Citoplasma

MITOCÔNDRIA

Glicólise Consiste em uma sequência de reações químicas ,em que uma molécula de glicose,com 6 carbonos,é quebrada e transformada em duas moléculas de ácido pirúvico,cada uma com 3 carbonos.

Glicólise Durante a glicólise é liberada energia suficiente para a síntese de duas moléculas de ATP partir de dois ADP e dois fosfatos inorgânicos(Pi)

Ciclo de Krebs O ácido pirúvico formado na glicólise penetra na mitocôndria,perde CO2 e se transforma em acetil-coenzima A.

Ciclo de Krebs Esta serve de matéria-prima para uma série de reações que constituem o Ciclo de Krebs,durante as quais ocorrem descarbonizações(saída de CO2) e desidrogenações(saída de hidrogênio),formando NADH2 e liberando 2 moléculas de ATP por por molécula de ácido pirúvico.

Cadeia Respiratória Durante o ciclo de Krebs, ocorre a liberação de elétrons e de prótons de hidrogênio. Estes passam por uma série de substâncias aceptoras. O conjunto de substâncias aceptoras pelas quais os hidrogênios são transferidos seqüencialmente constitui a cadeia respiratória.

Cadeia Respiratória Durante as reações da cadeia respiratória é liberada grande quantidade de energia, utilizada para fabricar moléculas de ATP a partir de ADP e fosfato. Por isso , a cadeia respiratória também é chamada fosforilação oxidativa.

Cadeia Respiratória As moléculas de NADH2 e FADH2 provenientes do ciclo de Krebs reagem com seis moléculas de O2 produzindo seis moléculas de CO2 e seis de H2O. A energia liberada durante essa reação fabrica 36 moléculas de ATP.

Equação Geral 1 C6H12O6 + 6 H2O + 38 ADP + 38 P 6 CO2 +6 H2O + 38 ATP

Respiração anaeróbica É o processo de extração de energia de compostos orgânicos sem utilização de gás oxigênio

Respiração Anaeróbica Anaeróbicos estritos ou obrigatórios tem na respiração anaeróbica o único método de obtenção de energia. Anaeróbicos facultativos realizam respiração anaeróbica e aeróbica.

Fermentação Processo anaeróbico de obtenção de energia em que os aceptores finais de hidrogênio são compostos orgânicos.

Fermentação Nos processos fermentativos, a glicose não é totalmente “desmontada” tendo um rendimento energético de 2 ATPs contra os 38 produzidos na respiração aeróbica.

Tipos de fermentação  Fermentação  Fermentação

Láctica

Alcoólica

Fermentação Alcoólica A glicose sofre glicólise, originando duas moléculas de ácido pirúvico, 2 NADH2 e um saldo energético de 2 ATPs.

Fermentação Alcoólica Em seguida o piruvato é descarboxilado, originando aldeído acético e CO2, sob a ação de descarboxilases. O aldeído acético atua como aceptor dos hidrogênios do NADH2 e se converte em álcool etílico.

Fermentação Alcoólica na Indústria Os fungos do gênero Saccharomyces são empregados na obtenção de álcool etílico que permite a fabricação de bebidas alcoólicas, combustíveis de automóveis e é usado na limpeza doméstica.

Saccharomyces cerevisae

Fermentação Alcoólica na Indústria O gênero Saccharomyces também é usado como fermento biológico.

Fermentação Láctica A glicose sofre glicólise como na fermentação alcoólica.Porém o aceptor final de hidrogênios é o próprio ácido pirúvico, que se converte em ácido láctico,não havendo formação de CO2.

Quem realiza a fermentação láctica? Certas bactérias,fungos,protozoários e certos tecidos animais

Lactobacillus

Penicillium

Fermentação Láctica na indústria As bactérias do gênero Lactobacillus são empregadas na fabricação de coalhadas,iogurtes e queijos.

Fermentação Láctica na indústria Os Lactobacillus promovem o desdobramento do açúcar do leite(lactose) em ácido láctico.O acúmulo de ácido láctico no leite tornao “azedo”,indicando a diminuição do pH,isto provoca a precipitação das proteínas do leite,formando o coalho.

Curiosidades 

O ácido que é produzido na fermentação azeda ajuda a conservar os alimentos. Nos mingaus fermentados, os ácidos principais são os lácticos e acéticos.



Na Tanzânia, as crianças que comem mingau fermentado têm menos diarréias do que as crianças que comem mingau não fermentado. O mingau é contaminado freqüentemente com bactérias que causam a diarréia devido à água impura ou à falta de higiene. A fermentação ajuda a reduzir a contaminação porque estas bactérias nocivas não podem multiplicar-se tão facilmente em alimentos fermentados.

Curiosidades 

Penicilina é um antibiótico que destrói muitas bactérias causadoras de doenças. É derivado de um mofo que cresce em uma mistura fermentativa de substâncias cuidadosamente selecionadas para este propósito. A Penicilina industrial e muitos outros antibióticos se tornaram uma área muito importante da indústria farmacêutica.



A fermentação melhora a absorção de nutrientes importantes, especialmente ferro e zinco.



A fermentação melhora o conteúdo protéico e adiciona vitaminas e minerais.

Curiosidades 

Um produto de fermentação, Terramicina, é adicionado a rações animais para acelerar o crescimento dos animais e os proteger de doenças.



Muitas pessoas preferem o sabor dos alimentos fermentados. Alguns dizem que o sabor azedo ajuda a recuperar o apetite quando as pessoas estão doentes.



A fermentação reduz a toxina (cianeto) que está naturalmente presente na mandioca, especialmente nas variedades amargas. A maneira tradicional de fazer gari e farinha ralando-se a mandioca e deixando-a de molho em água para fermentar é uma maneira inteligente de permitir que o ácido libere a toxina. O benefício desta prática foi apreciado pelos nossos ancestrais, apesar de que esta ‘ciência’ só foi conhecida recentemente.

Curiosidades 

O Ácido cítrico é uma das muitas substâncias químicas produzidas por microorganismos.É usado em limpadores de metal e como um preservativo e agente de sabor em alimentos. O Ácido cítrico é responsável pelo sabor azedo de frutas cítricas. Poderia ser obtido delas, mas seria necessário um número muito alto de frutos para produzir a quantia de ácido cítrico atualmente feita pela fermentação de melado com o mofo Aspergillus niger.



As acetobactérias provocam o azedamento do vinho e dos sucos e frutas, sendo responsáveis pela produção do vinagre.

Proposta de atividade Julgamento da legislação atual que permite a venda de bebidas alcoólicas como uma droga comum e o que o uso exagerado de álcool pode causar ao organismo.