Bioenergética I - Respiração Celular & Fermentação

Question 1

Etapa 1 - Glicólise

Answer 1

Essa primeira fase ocorre no citoplasma e sem O₂.

1. Para começar, se gasta 2 ATPs para quebrar a glicose, deixando 2 moléculas de 3 C.
2. Cada molécula produz um NADH, 2 no total.
3. Cada um produz 2 ATPs, 4 no total.
4. Foram produzidos 2 piruvatos.

Resumo de produção: 2 ATPs + 2 NADHs.

Question 2

Etapa 2 - Ciclo de Krebs

Answer 2

Tem-se o saldo de 2 ATPs, já que foram gastos 2 no início, 2 NADHs e 2 piruvatos. Nesse momento ocorre a oxidação total na matriz mitocondrial.

• O piruvato é preparado na oxidação do piruvato: perde 1 C em formato de CO₂, deixando uma molécula com 2 C. Um NAD+ captura essa molécula e se energiza, transformando em NADH e ao mesmo tempo entra uma coenzima A, se ligando nos carbonos, assim formando uma acetil-coA, que entra pro Ciclo de Krebs. Tudo isso ocorrem em dobro, uma vez em cada piruvato.

1. O acetil-coA (C₂) se liga a um oxalacetato (C₄), se transformando em um citrato (C₆), no qual ocorre umas modificações até se tornar um isocitrato (C₆).
2. Sai um CO₂, ficando um α-cetoglutarato (C₅), sobrando um espaço para se formar e sair mais um NADH.
3. Acontece as mesmas perdas e transformações anteriores, formando um succinil-coA (C₄). A partir daqui não perde mais C, apenas há transformações, mantendo os 4 carbonos. Entre o succinil e a próxima transformação, o succinato, é fabricado um GTP.
4. A guanina trifosfato, GTP, é imediatamente transformada em ATP pelo corpo.
5. Do succinato para fumarato é produzido um FADH₂, de mesma função de um NADH, porém eles carregam elétrons com menos energia. O fumarato se modifica para malato.
6. Entre o malato e oxalacetato, por fim, é liberado mais um NADH. O oxalacetato é reciclado nesse ponto, e está pronto para se ligar a um novo acetil-coA.

Resumo de produção, somando os dois piruvatos: A oxidação total da glicose resultou no saldo de 8 NADHs + 2 ATPs + 2 FADH₂ - +2 NADHs + 2 ATPs feitos na etapa anterior.

Question 3

Etapa 3 - Cadeia respiratória

Answer 3

1. Cada NADH libera elétrons ricos em energia ao chegar na primeira proteína transmembranar, formando um NAD+ e um próton H+.
2. Esse H+ é atraído pelo gás oxigênio, que cria um caminho que produz mais H+, que depois são devolvidos pela ATP sintase.
3. Ou seja, para cada NADH são bombeados 3 H+, portanto produzindo 3 ATPs.

• Quando o H+ chega ao gás oxigênio, ele sofre uma reação química: 2H + ½O₂ = H₂O
• O elétron do FADH₂, que também está sendo atraído pelo O₂, passa por 2 proteínas integrais, por isso produzindo apenas 2 ATPs.

Resumo de produção: cada glicose produziu 38 ATPs.

Question 4

Fermentação

Answer 4

Ocorre a glicólise, gerando 2 NADHs e 2 ATPs.

1. Com algumas reações, um piruvato se torna um ácido láctico. Durante cada uma dessas transformações, o NADH libera os elétrons de H, se tornando NAD+.
2. Por outro lado, o piruvato pode perder um carbono, e a molécula fica com apenas 2 C. O NADH também se torna NAD+, dessa vez no processo da molécula se transformam em etanol.

• O NAD+ formado nesses processos, retornam para a glicólise para refazer todo o processo.

Question 5

Fermentação láctica
Importância na indústria

Answer 5

• Lactobacilos.
• Fermentam o leite.
• Abaixa o pH, aumenta acidez.
• Iogurte.
• Queijos.
• Músculos.

Question 6

Fermentação alcoólica
Importância na indústria

Answer 6

• Leveduras.
• Bebidas alcoólicas.
• Massas de pão e pizza.