2º ano - aula 31 - Mitocôndrias - Glicólise - Ciclo de Krebs - Cadeia Respiratória

                                                                        Mitocôndria

A mitocôndria é a organela citoplasmática responsável pela respiração celular.

A respiração celular é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química

Armazenada nas moléculas de substâncias orgânicas diversas, como carboidratos e lipídios.

Nesse processo, acontece a oxidação ou "queima" de compostos orgânicos de alto teor energético,

Liberando a energia química que será transformada em mecânica

Que será utilizada para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular.

Nos organismos aeróbicos, a equação simplificada da respiração celular pode ser assim representada:

C6H12O6 + 6O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia (38 ATPs)

Glicólise

Glicólise: lise = quebra, ou seja, quebra da glicose.

 Nesse processo, a glicose é "quebrada" em duas novas moléculas de um ácido chamado ácido pirúvico
C3H4O3

Na conversão da glicose em ácido pirúvico, verifica-se a ação de enzimas denominadas desidrogenases,

Responsáveis, como o próprio nome diz, pela retirada de hidrogênios.

Os hidrogênios são retirados da glicose e transferidos a dois receptores denominados NAD (nicotinamida adenina dinucleotídio) e FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo).

A energia química, como já foi dito, é transformada em mecânica

E essa energia mecânica é armazenada em 4 ATPs

2 ATPs a célula retem

Portanto, a glicólise apresenta um saldo energético positivo de 2 ATP.

Ciclo de Krebs

O ácido pirúvico, formado no citoplasma durante a glicólise penetra na mitocôndria onde perde CO2,

Através da ação de enzimas denominadas descarboxilases.

O ácido pirúvico então converte-se em aldeído acético.

O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com uma substância chamada coenzima A (COA),

Originando a acetil-coenzima A - acetil-COA - que é reativa.

Esta, por sua vez combina com um composto.

Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs, fenômeno biológico ocorrido na matriz mitocondrial.

Da reação da acetil-CoA, ocorrem series de desidrogênações e descarboxilações

Até originar uma nova molécula de ácido oxalacético, definido um ciclo de reações, que constitui o ciclo de Krebs.

Cadeia respiratória

Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais.

Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADH2 e NADH2 são transportados até o oxigênio, formando água.

Dessa maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de hidrogênios.

Na cadeia respiratória, verifica-se também a participação de citocromos, que tem papel de transportar elétrons dos hidrogênios.

Citocromo é uma proteína

À medida que os elétrons passam pela cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente.

Essa energia é empregada na síntese de ATP.

Depois de muitos cálculos...,

Podemos dizer que o processo respiratório aeróbico pode, então, ser equacionado assim:

C6H12O6 + 6 O2 -> 6CO2 + 6 H2O + 38 ATP

Entenda o balanço energético:


Na glicólise - lise da glicose - são sintetizados 4 ATPs, porém a própria célula "guarda"  2 para sí, que serão utilizados no metabolismo celular.


No ciclo de Krebs a energia liberada é armazenada em 2 ATPs.


E, por último, na cadeia respiratória são produzidos 34 ATPs.


Portanto:


1 molécula de glicose libera energia que será armazenada em 40 ATPs


Mas, 2 ATPs a célula "guarda" para realizar seus trabalhos


38 ATPs serão disponibilizados para todo organismo.


OBS.: glucose é a mesma coisa que glicose.

Glicose - nossa principal fonte de energia

Nossa dieta é rica em carboidratos!

Toda salada, todo legume, frutas, pães e massas que comemos contem amido (porque pães e massas têm, como ingrediente, farinha de trigo, que é um vegetal).

Nosso sistema digestório transforma o amido em mil e quatrocentos moléculas de glicose que, com a ajuda do hormônio insulina, que é produzido no pâncreas, é levada a todas as células do nosso organismo.

A glicose é insolúvel em lipídios e a constituição da membrana plasmática é lipoprotéica (fosfolipídios e proteínas), por isso, para a glicose entrar na célula, acontece a difusão facilitada, ou seja, um transportador facilita a entrada da molécula (transporte passivo, sem gasto de energia pela célula).

Normalmente, comemos mais glicose do que necessitamos. Então, as glicoses em excesso são transformadas em glicogênio, uma macromolécula constituída por trinta mil glicoses ligadas quimicamente entre si.

O glicogênio, substância nutritiva de reserva dos animais, será armazenado no fígado e nas células musculares.

Sempre que necessário o hormônio glucagon, produzido no pâncreas, retira o glicogênio de onde ele está armazenado e o libera, sob a forma de glicoses, na corrente sanguínea, disponibilizando-as para as células.

RESPIRAÇÃO AERÓBICA - GLICOLISE - CICLO DE KREBS - CADEIA RESPIRATÓRIA

No citoplasma da célula a glicose é quebrada em duas novas moléculas chamadas àcido pirúvico e a energia liberada na reação é armazenada em quatro moléculas de adenosina tri fosfato (ATP). Dois ATPs serão utilizados pela célula sobrando outros dois. Esse fenômeno é denominado glicólise.

O ácido pirúvico encaminha-se até a mitocôndria da célula.

Mitocôndrias são as "máquinas de força" das células.

Na mitocôndria, o ácido pirúvico entrará no ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs e será convertido em aldeído acético.

O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com uma substância chamada coenzima A (COA), originando a acetil-coenzima A (acetil-COA), que é reativa. Esta, por sua vez, combina-se com um composto. Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs, fenômeno biológico ocorrido na matriz mitocondrial.

Da reação da acetil-CoA ocorrem series de desidrogênações e descarboxilações até originar uma nova molécula de ácido oxalacético, definindo um ciclo de reações que constitui o ciclo de Krebs.

Desidrogênações e descarboxilações é a retirada dos átomos de hidrogênio e carbono da molécula.

Após o ciclo de Krebs acontece a cadeia respiratória. Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais.

Na cadeia respiratória, verifica-se a participação de citocromos que tem papel de transportar elétrons dos hidrogênios. Na medida que os elétrons passam pela cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na síntese de ATP.

O processo respiratório pode ser equacionado assim:

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6 H2O + 36 ATPs.

Portanto, somando-se os dois ATPs da glicólise e os trinta e seis desse processo, teremos disponibilizados às células, a partir de uma molécula de glicose, um total de trinta e oito ATPs.

Citocromos são proteínas que efetuam o transporte de elétrons. São encontradas sob a forma de proteínas.

Durante todo esse processo são liberadas moléculas de CO2, gás carbônico, e é a quantidade de gás carbônico no sangue que irá induzir o ato de respirar.

Quando o organismo necessita de energia, as moléculas de ATPs serão quebradas em ADPs e em AMPs (adenosina di fosfato e adenosina mono fosfato) liberando energia mecânica e calor.

Quanto mais energia liberada, mais calor.

A água, então, absorve esse calor e o libera no suor ou na urina, num fenômeno chamado homeostase hídrica, que é o controle da temperatura do nosso organismo (ói que bonitinho).