organelas e metabolismo energético da célula. plastos organelas citoplasmáticas também chamados...
Post on 22-Apr-2015
117 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Organelas e metabolismo energético da célula
Plastos
Organelas citoplasmáticas também chamados de plastídios, presentes apenas em células de plantas e de algas, se originam de pequenas bolsas presentes em células embrionárias chamadas proplastos. Podem ser de três tipos básicos:
Leucoplastos (incolores): presentes em raízes e caules tuberosos. Função: armazenamento de amido.
Cromoplastos (amarelos ou vermelhos): responsáveis pelas cores dos frutos, flores e folhas que ficam avermelhadas e amareladas no outono e de algumas raízes como a cenoura. Função: atrair animais polinizadores e comedores de frutos.
Cloroplastos (verdes): responsáveis pelo processo de fotossíntese. Possuem um pigmento chamado clorofila.
Cloroplastos
Responsável pela realização da fotossíntese, processo que permite a produção de carboidratos, utilizados como combustível celular.
O cloroplasto possui duas membranas uma externa lisa e uma interna ramificada que delimita uma matriz incolor, constituída basicamente por água e proteínas, o estroma. No estroma, encontram-se DNA e RNA, o que explica a capacidade de duplicação do cloroplasto independente da célula.
As ramificações são as lamelas e nelas se encontram pequenas placas chamadas de tilacoides, uma pilha de tilacoides são chamadas de granum, o plural é chamado de grana.
Mitocôndrias
Presentes em praticamente todas as células eucarióticas.
É em seu interior que ocorre a respiração celular, para obtenção de energia para os seres vivos.
Em seu interior na matriz mitocondrial existe DNA e RNA, diversas enzimas e ribossomos.
Acredita-se que são descendentes de seres procariontes, por possuírem RNA, DNA, capacidade de se autoduplicar e semelhança genética e bioquímica e que se instalaram no citoplasma de células eucarióticas primitivas (TEORIA ENDOSSIBIÓTICA).
Em animais e plantas com reprodução sexuada, essas organelas tem sempre origem materna.
Metabolismo Energético
Para a execução de seus processos vitais, os seres vivos consomem energia.
Por meio da fotossíntese a energia solar é transformada em energia química e armazenada nas ligações químicas dos carboidratos.
A energia contida nos carboidratos pode ser liberada a partir de processos como respiração aeróbia e fermentação.
O papel do ATP
Também denominado trifosfato de adenosina, é um nucleotídeo encontrado em todas as células vivas. Formado por uma base nitrogenada, a adenina, uma pentose, que é a ribose, e três fosfatos.
É uma molécula fundamental para a ocorrência do metabolismo energético.
Na fotossíntese, atua como intermediário entre clorofila (que capta a energia luminosa) e as ligações químicas dos carboidratos, onde a energia química fica armazenada.
Na respiração, a energia liberada a partir da degradação de carboidratos vai sendo armazenada nas moléculas de ATP, que serão posteriormente utilizadas nas atividades que exigem energia.
O ATP quando sofre hidrólise, fornece energia utilizada no trabalho celular, sendo convertido em ADP e Pi (fósforo inorgânico).
Quando existe energia disponível, o ADP sofre fosforilação, ou seja, incorpora mais um fósforo à sua molécula, formando um ATP.
Processos Energéticos Celulares
Respiração Celular Objetivo: produção de ATP (energia); O gás oxigênio atua como agente oxidante de
moléculas orgânicas; Moléculas principalmente de glicose são
degradadas, formando gás carbônico, água e liberação de energia;
A equação geral da respiração aeróbia da glicose é:C6H12O6+6O2+30ADP+30Pi------6CO2+6H2O+30ATP
Processos Energéticos Celulares
A respiração celular da glicose ocorre em três etapas:
Glicólise (interior do citosol, ausência de O2); Ciclo de Krebs (interior da mitocôndria,
presença de O2); Cadeia respiratória (interior da mitocôndria,
presença de O2);
Glicólise (interior do citosol)
Etapa anaeróbia (não necessita de oxigênio).
Seqüência de 10 reações químicas catalisadas por enzimas livres no citosol, em que uma molécula de glicose (com 6 carbonos) é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico ou piruvato (possui 3 carbonos cada) com produção quatro moléculas de ATP e 2 NADH2 (molécula transportadora de elétrons –energia), porém para ocorrer foram gastos 2 ATPs. Saldo: 2 ATPS e 2 NADH2.
Ciclo de Krebs (interior da mitocôndria- matriz mitocondrial)
Ácido pirúvico ao entrar na mitocôndria perde um carbono e forma gás carbônico. Para ocorrer a quebra do carbono é necessária a presença de oxigênio.
Ao perder o carbono vira acetil, o mesmo reagirá com uma substância chamada Coenzima A (CoA), produzindo uma molécula de acetilcoenzima A (acetilcoA).
Ao longo de oito reações são liberadas moléculas de gás carbônico, elétrons de alta energia NADH2, FADH2 e ATP.
Fosforilação Oxidativa- cadeia respiratória
Refere-se justamente à produção de ATP, pois a adição de fosfato ao ADP para formar ATP é uma fosforilação. É chamada de oxidativa porque ocorrem diversas oxidações seqüenciais , nas quais o grande agente oxidante é o gás oxigênio.
CADEIA RESPIRATÓRIA- CRISTAS MITOCONDRIAIS
Consiste em “pegar” todos os FAH2 e NADH2 produzidos na glicólise e ciclo de Krebs para formar ATPs.
Nesta etapa há participação de diversas proteínas da membrana, que tiram os hidrogênios das moléculas (FADH2 e NADH2) e liberam elétrons. Os hidrogênios liberados tentarão voltar para a parte interna da mitocôndria e só conseguirão entrar pela enzima ATP sintetase, dessa forma será gerado ATP a partir do ADP e Pi. O oxigênio é necessário para que ocorra o processo. Os elétrons resultantes da cadeia respiratória são captados por moléculas de oxigênio, funcionando como aceptores finais de elétrons, produzindo água junto com hidrogênio.
Saldo de ATPS: 38 ou 36, no final do processo a cada quebra de uma molécula de glicose.
Fermentação
Processo de obtenção de energia em que substâncias orgânicas do alimento são degradadas, originando moléculas menores. Processo utilizado por fungos e bactérias que vivem em locais pobres em oxigênio.Nossas próprias células também fazem fermentação se faltar oxigênio para a respiração celular.
Processo menos eficiente do que a respiração, pois produz duas moléculas de ATP a cada molécula de glicose degradada, contra 36 ou 38 ATPs do processo de respiração aeróbia (atualmente acredita-se que são 30 ATPs).
Tipos de fermentação
Fermentação láctica: ácido pirúvico se transforma em ácido láctico. Ex.: bactérias que fermentam o leite e tecido muscular (fadiga muscular).
Fermentação alcoólica: ácido pirúvico transforma-se em etanol e gás carbônico. Ex.: leveduras utilizadas na fabricação de pães e bebidas alcoólicas.
Fotossíntese
Processo em que seres autotróficos produzem substâncias orgânicas. Para ocorrer precisa das luz, gás carbônico e água, e gera como produtos glicídios e gás oxigênio.
Consiste em dezenas de reações que podem ser divididas em duas etapas: etapa fotoquímica e etapa puramente química.
Etapa fotoquímica
Fotofosforilação e produção de ATPProcesso de produção de ATP que utiliza energia
proveniente da luz. A energia luminosa excita os elétrons da clorofila que saltam para fora da molécula passando de uma substância aceptora para outra até chegar na NADP+ .
A energia liberada pelos elétrons é utilizada para forçar a passagem de prótons através das membranas tilacóides, ao se acumularem dentro dos tilacóides aumenta sua tendência em sair para o estroma novamente, para isso terão de passar pela sintetases do ATP, produzindo ATPs.
Fotólise da água
A clorofila perde elétrons pela excitação luminosa e recupera retirando-os da molécula de água. Ao ter elétrons removidos, as moléculas de água decompõem-se em íons hidrogênio e átomos livres de oxigênio, que se juntam formando gás oxigênio.
Etapa puramente química- Ciclo das Pentoses
Conjunto de reações responsável pela produção de glicídios a partir de CO2 (proveniente do ar), ATP (que foi formado na fotofosforilação) e os hidrogênios (provenientes da água quebrada na fotólise).
As moléculas de glicídios podem seguir dois caminhos: Sair do cloroplasto e transformar-se em sacarose no
citosol. Ficar no cloroplasto e ser convertido em amido.
Durante a noite esse amido é transformado em sacarose e sai para o citosol, sendo levado para o floema.
Fatores externos que influenciam a fotossíntese
Concentração de CO2
Aumentando-se a concentração de CO2
verifica-se que ocorre um aumento na velocidade da fotossíntese, até se atingir um ponto de saturação, pois as enzimas que catalisam a captação do CO2 ficam saturadas.
Fatores externos que influenciam a fotossíntese
TemperaturaO aumento de temperatura
estimula o aumento da fotossíntese até um certo ponto, quando, então, as enzimas correm o risco de desnaturação.
Fatores externos que influenciam a fotossíntese
Intensidade luminosaMantendo-se constantes a
concentração de CO2 e a temperatura, pode-se verificar que com o aumento da intensidade luminosa, ocorre um aumento da velocidade da fotossíntese. Isso acontece até um certo ponto, pois o fator limitante pode ser a quantidade de clorofila (ponto de saturação luminosa – PSL).
Ponto de compensação fótica
Em uma certa intensidade luminosa, a fotossíntese e a respiração se equivalem. Nesse caso, todo o O2 gerado na fotossíntese é utilizado na respiração e todo CO2 produzido pela respiração é usado na fotossíntese. Toda glicose produzida é consumida. É o chamado ponto de compensação fótica ou luminosa.
Para uma planta sobreviver e crescer, deve manter sua taxa de fotossíntese acima do PCF.
Ponto de compensação fótica
Quimiossíntese
Processo em que a energia utilizada na formação de compostos orgânicos, a partir de CO2 e água, provém da oxidação de substâncias inorgânicas.
Realizada por algumas bactérias chamadas de bactérias quimiossintetizantes.
Ex.: Ferrobactérias: utilizam a energia química
proveniente da oxidação de compostos de ferro para a síntese de matéria orgânica;
top related