Explique a respiração dentro da célula?

Answer 1

A respiração celular envolve as mitocôndrias e ocorre, parte no hialoplasma e parte nessas mitocôndrias:

Glicólise:

No hialoplasma: A molécula de glicose "sofre" uma quebra e se transforma em duas moléculas de ácido pirúvico:

C6H12O6 + 2 ATP ----> 2 C3H403 (ác. pirúvico) + 4 ATP + 2NADH2

Olha para quebrar a glicose são gastos 2 ATPs e Obtidos 4 ATPs da reação então nessa parte eu tenho 2 ATPs de "lucro".

Esse ácido pirúvico vai para a MATRIZ mitocondrial e lá participa da CADEIA RESPIRATÓTIA - já na reação de respiração:

Ciclo de Krebs:

C3H4O3 (ác pirúico) -----> C2H2O (acetil) + CO2 + NADH2
C2H2O (acetil) + Co-enzima A entra num ciclo de substâncias: As mais importantes Ácido Cítrico e Ácido Oxalacético.
Nesse Ciclo são liberadas substâncias: 1ATP, 3NADH2, e 1 FADH2
Eu fiz um desenho aqui pra complicar menos:

http://br.geocities.com/victorcout/ciclodekrebs.jpg

A última etapa é a cadeia respiratória (ocorre na CRISTA mitocondrial). Você precisa saber que nela os NADH2 e FADH2 são transformados em energia - 1NAD dá 3ATPs e 1 FAD dá 2 ATPs.

O que ocorre aqui é "neutralização dos elétrons" e a liberação dos hidrogênios na forma de H2O. A importancia do oxigênio está aí, neutralizar os hidrogênios livres. Há também um substancia denominada citocromo que tabém é aceptor de elétrons, mas fica "no meio" da cadeia. O oxigênio fica no final.

Se você contabilizar os FAD e NAD e ATPs já obtidos você somará 38 ATP. Contudo alguns dizem que os NADH2 que sairam da glicílise gastam 2 ATPs para atravessarem a membrana da mitocôndria e chegar em sua crista. Daí os 36 ATPs finais.

Answer 2

A Respiração Celular é dividida em três etapas: glicólise (que ocorre no citoplasma da célula), ciclo de Krebs (ocorre na matriz mitocondrial) e cadeia respiratória (ocorre nas cristas mitocondriais).

1. Glicólise
A glicólise é um processo anaeróbio, ou seja, ocorre na ausência de oxigênio. A gicólise ocorre no citoplasma. Neste processo uma molécula de glicose será degradada lentamente até formar duas de ácido pirúvico (piruvato).
No citoplasma, uma molécula de glicose é decomposta em duas moléculas de ácido pirúvico (piruvato). Durante essa decomposição há desidrogenação (liberação de hidrogênio). O hidrogênio liberado liga-se ao NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) formando NADH. Cada molécula de glicose apresenta 6 carbonos; o ácido pirúvico, 3. O NADH e o ácido pirúvico penetram na mitocôndria, onde participarão das próximas etapas da respiração.
Primeiramente a molécula de glicose será transformada em glicose 6-fosfato, onde uma molécula de ATP será consumida formando-se o ADP + Pi. Seguem-se mais duas reações que terminam com a formação de uma molécula de frutose-1,6-difosfato; durante essas duas reações mais uma molécula de ATP é consumida formando-se outra de ADP + Pi. A frutose-1,6-difosfato neste ponto é convertida em duas moléculas de açúcar contendo três carbonos. Cada uma dessas moléculas será degradada até formar o ácido pirúvico ou piruvato. Entre a formação da frutose-1,6-difosfato e a formação do ácido pirúvico são formadas mais duas moléculas de ATP, a partir de ADP + Pi, e uma molécula de NADH2, a partir da redução do NAD, isso para cada uma das duas moléculas de açúcar de 3 carbonos.
A partir daí o piruvato formado pode seguir alternativas diferentes. Nos organismos anaeróbios este piruvato pode ser reduzido pela molécula de NADH e formar lactato; esta é a chamada fermentação láctica. De outra maneira este piruvato poderá ser decomposto em acetaldeído e CO2. O acetaldeído, em seguida, será reduzido em álcool etílico; fenômeno conhecido como fermentação alcoólica.
Piruvato + NADH + H ---->à Lactato + NAD: fermentação láctica.
H3C-COH + NADH + H ---->à H3C-CH2-OH + NAD: fermentação alcoólica.
A glicólise da fermentação é anaeróbia, porque o aceptor final do hidrogênio não é o oxigênio (podendo ser o álcool etílico ou o ácido láctico, dependendo do tipo de fermentação). Na respiração celular, a glicólise é aeróbia porque o aceptor do hidrogênio é o oxigênio, formando água.

2. Ciclo de Krebs
Nos organismos aeróbios o piruvato resultante da glicólise, segue outro caminho. O piruvato agora entra na mitocôndria e sofre descarboxilação e desidrogenação pela ação de um complexo enzimático denominado de piruvato desidrogenase, formando uma molécula de NADH2. Logo em seguida o radical acetil se liga a coenzima A e forma o acetil CoA (acetil coenzima A).
Na matriz mitocondrial, as enzimas respiratórias convertem o piruvato em acetil-CoA e CO2. O ciclo do ácido cítrico converte então o grupo acetil do acetil-CoA em CO2 e H2O. A maior parte da energia liberada nestas reações de oxidação é armazenada como elétrons de alta energia nos carreadores NADH e FADH2. O gás carbônico produzido no ciclo de Krebs é um subproduto da respiração, sendo eliminado pela célula. Os hidrogênios liberados na glicólise e no ciclo de Krebs são transportados por NAD e FAD até a cadeia respiratória, na forma de NADH e FADH2.O acetilCoA é uma molécula de dois carbonos (acetato) ligados a coenzimaA. Agora o acetilCoA vai reagir com o ácido oxalacético para formar ácido cítrico (citrato) de seis carbonos. Em seguida é formado o isocitrato (seis carbonos). Esta molécula sofre oxidação onde é liberada uma molécula de CO2 e onde o NAD é reduzido a NADH2. Forma-se daí uma molécula de alfa-cetoglutarato (cinco carbonos), a qual será oxidada, liberando outra molécula de CO2 e reduzindo outra molécula de NAD em NADH2. Forma-se agora uma molécula de quatro carbonos, que será transformada em succinato. Neste passo forma-se uma outra molécula, o trifosfato de guanosina (GTP), que pode ser usado para produzir outra molécula de ATP. O succinato forma o fumarato com a redução do FAD em FADH2. O fumarato forma o malato e este forma novamente o oxalacetato com a redução de mais uma molécula de NAD em NADH2. Fecha-se assim o ciclo.

3. A Cadeia Respiratória
No ciclo de Krebs formaram-se as coenzimas NADH2 e FADH2. Tais moléculas agora vão ceder seus elétrons num outro processo bioquímico que ocorre na membrana interna das mitocôndrias; a chamada cadeia respiratória. Na dupla camada lipidica da membrana interna encontramos moléculas específicas, os citocromos, que possibilitam esta transferência de elétrons.
Os hidrogênios fornecidos pelo NADH e o FADH2 passam por uma série de substâncias aceptoras localizadas junto às cristas mitocondriais. À medida que o NADH e o FADH2 passam através da cadeia transportadora de elétrons, estes caem sucessivamente para estados de energia mais baixa. A energia liberada neste processo é usada para direcionar íons H+ (prótons) pela membrana, do compartimento interno da mitocôndria para o externo. Assim, é gerado um gradiente de íons H+, que serve como uma fonte de energia, tal qual uma bateria, disponível para direcionar uma variedade de reações que requerem energia, como a fosforilação (formação de ATP a partir de ADP e P). O último elo da cadeia respiratória é o oxigênio, proveniente do meio externo ao organismo. No final da transferência de elétrons, estes são passados para moléculas de oxigênio gasoso que se difundiram para dentro da mitocôndria, e que simultaneamente combinam-se com prótons (H+) da solução circundante, formando água. Como a fosforilação ocorre em presença de oxigênio, é denominada fosforilação oxidativa.

Basicamente, os átomos de ferro presentes nessas moléculas se reduzem (recebem elétrons) e se oxidam (doam elétrons) num processo em cadeia que termina com o oxigênio aceitando os elétrons e formando água. Durante a transferência de elétrons, prótons (H+) são eliminados para fora da mitocôndria, formando-se um gradiente de H+. Conseqüentemente temos um potencial de membrana entre o espaço intermembranas e a matriz. Isto vai acarretar na fosforilação oxidativa do ADP, que forma ATP. Tal fosforilação se dá pela ação das enzimas da fosforilação (complexos F0F1, ou ATPsintetases
Durante a fosforilação oxidativa, quando um par de elétrons é transferido do NADH para o aceptor final (oxigênio), temos uma variação de energia livre de –52,6 Kcal/mol. Ocorre uma liberação de quase 53Kcal, dos quais 21,9Kcal são utilizados para formar três moléculas de ATPs. Assim, apenas 42% da energia liberada durante a cadeia respiratória é utilizada na formação de ATP. Sobram quase 60% da energia total, uma parte dos quais é usada no transporte através da membrana e outra parte é perdida na forma de calor. Como falamos anteriormente é esta a fonte de calor que caracteriza a endotermia de aves e mamíferos.

A respiração celular pode ser assim equacionada:
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 H2O + 6 CO2 + 38 ATP

Na respiração celular para cada molécula de glicose degradada temos um rendimento total de 38 ATPs. Podemos contabilizar tal rendimento da seguinte maneira: cada NADH formado durante a respiração celular e que cederá seus 2 elétrons na cadeia respiratória vai formar 3 ATPS, e cada FADH formará 2 ATPs.
Assim no ciclo de Krebs formaram-se 3 moléculas de NADH e 1 de FADH, e mais um ATP direto do GTP portanto, 12 ATPs. Quando o piruvato é transformado em AcetilCoA, forma-se também outra NADH (15 ATPs). Como são duas moléculas de piruvato para cada uma de glicose, temos já um sub-total de 30 ATPs, que somados aos 2 ATPs. da glicólise, perfaz 32 ATPs. Na glicólise também formaram-se 2 moléculas de NADH, que entraram na cadeia respiratória, rendendo mais 6 ATPs,totalizando 38 moléculas de ATPs.

Answer 3

os açúcares (glicídios) sofrem a combustão pelo oxigênio e degradam dando CO2 + H2O + energia. Essa energia é tranferida para o ATP (trifosfato de adenosina), que por sua vez transfere para todas as outras reações que consumam energia para o corpo poder viver.

Answer 4

ANATOMIA CELULAR

Membrana:

A membrana que envolve as células delimita o espaço ocupado pelos constituintes da célula, sua função principal é filtragem de substâncias requeridas pelo metabolismos celular . A permeabilidade proposta pela membrana não é apenas de ordem mecânica pois podemos observar que certas partículas de substâncias "grande" passam pela membrana e que outras de tamanho reduzido são rejeitadas. A membrana possui grande capacidade seletiva possibilitando apenas a passagem de substâncias "úteis", buscando sempre o equilíbrio de cargas elétricas e químicas. As membranas também possuem diversas facetas e entre elas esta na capacidade de desenvolver vilos, aumentando assim, sua superfície de absorção.

Constituição da membrana - Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias.

A membrana apresenta duas regiões distintas uma polar (carregada eletricamente) e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).

Propriedades e constituição química.

A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.

Estrutura

Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.

As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.



Funções

A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula, mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias. Ela seleciona o que entra e sai da célula, ajuda a manter o formato celular, ajuda a locomoção e muito mais.

As diferenciações da membrana plasmática

Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.

a) Microvilosidades

São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.fig. FA

FA

b) Desmossomos

São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra. Fig FA

c) Interdigitações

Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas. fig FA

Retículo Endoplasmático

Funciona como sistema circulatório - atua como transportador e armazenador de substâncias. Há dois tipos:

1º Retículo Endoplasmático Liso:



Onde há a produção de lipídios.

2º - Retículo Endoplasmático Rugoso:



Rugoso por ter aderido a sua superfície externa os ribossomos, local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi. Com origem na membrana plasmática, apresenta também na sua constituição lipídios e proteínas. Além das funções já citadas atua também aumentando a superfície interna da célula produzindo um gradiente de concentração diferenciado.

Ribossomos: São grânulos de ribonucleoproteínas produzidos a partir dos nucléolos. A função dos ribossomos é a síntese protéica pela união de aminoácidos, em processo controlado pelo DNA. O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da proteína. Eles realizam essa função estando no hialoplasma ou preso a membrana do retículo endoplasmático. Quando os ribossomos encontram-se no hialoplasma, unidos pelo RNAm, e só assim são funcionais, denominam-se POLISSOMOS. As proteínas produzidas por esses orgânulos são distribuídas para outras partes do organismo que se faça necessário.

Mitocôndria: Organela citoplasmática formada por duas membranas lipoprotéicas, sendo a interna formada por pregas. O interior é preenchido por um líquido denso, denominado matriz mitocondrial. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos (respiração celular) que será armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato). É o ATP que fornece energia necessária para as reações químicas celulares. Apresenta forma de bastonete ou esférica. Possuem DNA, RNA e ribossomos próprios, tendo assim capacidade de autoduplicar-se. Quanto maior a atividade metabólica da célula, maior será quantidade de mitocôndrias em seu interior. Apresentam capacidade de movimentação, concentrando-se assim nas regiões da célula com maior necessidade energética (exp. Músculos das coxas) . Alguns cientista acreditam terem sido "procariontes" (bactérias) que passaram a viver simbioticamente no interior das células no início evolutivo da vida (células fornecendo açucares e outras substâncias e bactérias fornecendo energia.).

São grânulos de ribonucleoproteínas produzidos a partir dos nucléolos. A função dos ribossomos é a síntese protéica pela união de aminoácidos, em processo controlado pelo DNA. O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da proteína. Eles realizam essa função estando no hialoplasma ou preso a membrana do retículo endoplasmático. Quando os ribossomos encontram-se no hialoplasma, unidos pelo RNAm, e só assim são funcionais, denominam-se POLISSOMOS. As proteínas produzidas por esses orgânulos são distribuídas para outras partes do organismo que se faça necessário.

Mitocôndria: Organela citoplasmática formada por duas membranas lipoprotéicas, sendo a interna formada por pregas. O interior é preenchido por um líquido denso, denominado matriz mitocondrial. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos (respiração celular) que será armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato). É o ATP que fornece energia necessária para as reações químicas celulares. Apresenta forma de bastonete ou esférica. Possuem DNA, RNA e ribossomos próprios, tendo assim capacidade de autoduplicar-se. Quanto maior a atividade metabólica da célula, maior será quantidade de mitocôndrias em seu interior. Apresentam capacidade de movimentação, concentrando-se assim nas regiões da célula com maior necessidade energética (exp. Músculos das coxas) . Alguns cientista acreditam terem sido "procariontes" (bactérias) que passaram a viver simbioticamente no interior das células no início evolutivo da vida (células fornecendo açucares e outras substâncias e bactérias fornecendo energia.).



Lisossomos: Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos. Realiza a digestão intracelular. Apresenta-se de 3 formas: lisossomo primário que contém apenas enzimas digestivas em seu interior, lisossomo secundário ou vacúolo digestivo que resulta da fusão de um lisossomo primário e um fagossomo ou pinossomo e o lisossomo terciário ou residual que contém apenas sobras da digestão intracelular. É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre com freqüência em nossas células. Realiza também a autólise e histólise (destruição de um tecido) como o que pode ser observado na regressão da cauda dos girinos. originam-se no Complexo de Golgi.

Complexo de Golgi: são estruturas membranosas e achatadas, cuja função é elaborar e armazenar proteínas vidas do retículo endoplasmático; podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora da estrutura celular que originou (enzimas por exemplo). Produzem ainda os lisossomos (suco digestivo celular). É responsável pela formação do acrossomo dos espermatozóides, estrutura que contém hialuronidase que permite a fecundação do óvulo. Nos vegetais denomina-se dictiossomo e é responsável pela formação da lamela média da parede celulósica.



Centríolos: Estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares. Dão origem a cílios e flagelos (menos os das bactérias), estando também relacionados com a reprodução celular - formando o fuso acromático que é observado durante a divisão celular. É uma estrutura muito pequena e de difícil observação ao M. Óptico, porém no M. Eletrônico apresenta-se em formação de 9 jogos de 3 microtúbulos dispostos em círculo, formando uma espécie de cilindro oco.

Peroxissomos: Acredita-se que eles têm como função proteger a célula contra altas concentrações de oxigênio, que poderiam destruir moléculas importantes da célula. Os peroxissomos do fígado e dos rins atuam na desintoxicação da célula, ao oxidar, por exemplo, o álcool. Outro papel que os peroxissomos exercem é converter gorduras em glicose, para ser usada na produção de energia.

Núcleo - Acredita-se que eles têm como função proteger a célula contra altas concentrações de oxigênio, que poderiam destruir moléculas importantes da célula. Os peroxissomos do fígado e dos rins atuam na desintoxicação da célula, ao oxidar, por exemplo, o álcool. Outro papel que os peroxissomos exercem é converter gorduras em glicose, para ser usada na produção de energia.

Núcleo - é o administrador da célula, tudo que ocorra em uma célula tem como origem informações gerada apartir dele. O núcleo é uma célula dentro da célula, revestido por uma membrana dupla. Em seu interior encontramos as cromatina, massa de cromossomos - suco nuclear e um nucléolo.

Uma das mais importantes funções do núcleo está relacionado com a divisão celular.