glicólise: oxida glucose a formpiruvato

Ch.9 respiração celular

An Overview

There are three stages that occur in cellular respiration:

1. A glicólise

· Ocorre no citoplasma

· é a oxidação parcial da glicose (6 carbonos)em 2 moléculas de piruvato (ácido pirúvico), que tem 3 carbonos

2. Krebscycle (também conhecido como ciclo do ácido cítrico)

· Ocorre na matriz mitocondrial

· Completa a oxidação de glicose

eu. Decompõe o piruvato em CO2

3. Cadeia de transporte electrónico e fosforilação oxidativa

· ocorre nas membranas internas da themitochondria

· usa o movimento de elétrons para criar fosforilação inoxidante ATP. Produtos com cerca de 90% de ATP. Os elétrons foram colhidos durante a glicólise e o ciclo Krebs.

o Oxygenpulls os elétrons através de uma série de reações em que o elétron transportchain sucessivamente estados de energia mais baixos

via Catabólica durante o qual um 6 de carbono glicose moleculeis dividido em dois 3 de carbono, açúcares, que são posteriormente oxidados e reorganizadas pelo astep-sábio processo metabólico que produz duas moléculas de ácido pirúvico.

· cada reacção na glicólise é catalisada pela sua própria enzima específica no citoplasma

· não é libertado CO2 na oxidação da glucose ao piruvato.

as reacções de glicólise ocorrem em 2 fases:

1. Fase deinvestimento no sector da energia: um processo em cinco fases, que divide a glucose em duas fases. Este processo consuma a ATP.

Passo 1: a glucose entra na célula e o carbono # 6 isphorilado (ligações de fosfato a ela). Esta reação usa ATP.

Step 2: uma enzima chamada isomerase catalisa a acção que altera a estrutura da glucose-6 – fosfato para o seu isomerfrutose-6-fosfato.

Passo 3: carbono # 1 da frutose 6-fosfato isphorilado. Usa um ATP.

Passo 4: frutose 1,6 difosfato é cortado em açúcares de três carbonos idênticos a twononon numa reacção enzimática controlada. Esta é a reação que dá o nome de glicolisisisita.

Passo 5: acção de controlo enzimático que permite a conversão dos dois açúcares para o outro.

2. Fase de produção de energia: as 2 moléculas intermédias de 3carbono são oxidadas e ATP e NADH são produzidas.

• ganho líquido de 2 ATP por fosforilação ao nível do substrato (a produção de ATP pela transferência directa de PO4 de um substrato intermédio para ADP. A reacção é controlada por enzimas.)

· 2 moléculas de NAD são reduzidas a formNADH. A energia nos elétrons de alta energia de NADH será usada para fazer ATP em fosforilação oxidativa (Atprodução da transferência exergônica de elétrons de moléculas de alimentos para o aceitador de elétrons de afinal, neste caso O2.

Passo 1: 2 reações catalisadas por enzimas, uma reduz NADto NADH e as outras fosforiladas os 2 açúcares. 2 moléculas de NADH são produzidas a partir de cada molécula de glucose.

Passo 2: o ATP é produzido em levelofosforilação do substrato. PO4 istranferido dos açúcares fosforilados para ADP. Produz 2 moléculas ATP de cada glucosemolécula. Isto substitui os dois ATP utilizados na fase de investimento energético.

Passo 3: prepara-se para a próxima reacção. Move o fosfato de carbono #3 para o carbono#2.

Passo 4: As enzimas removem a água. Isso torna a ligação segurando o fosfato toCarbon #2 fraco e instável.

Passo 5: 2 as moléculas ATP são produzidas pela fosforilação substratelevel.

equação de resumo:

C6H12O6 + 2 NAD + 2 ATP —> 2 C3H4O3 + 2H2O + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP

a Glicose é oxidada em 2molecules de ácido pirúvico em um exergonic reação. A maior parte da energia é conservada nos elétrons de alta energia de NADH e nas ligações de fosfato de ATP.

KrebsCycle

O Krebscycle completa a oxidação de moléculas orgânicas. Ele libera a energia que é armazenada nas 2 moléculas de piruvato. A canonização do piruvato é completamente oxidada na presença de oxigênio.

1. Antes de entrarmos no ciclo Krebs, temos de formar acetil Co-a

· moléculas de ácido pirúvico são movidas do citoplasma para a mitocôndria por proteínas portadoras na mitocondrialmembrana. Uma vez dentro da mitocôndria,o piruvato é convertido em acetilo Co-A em uma reação que usa múltiplas enzimas.

o CO2 é removido do grupo scarboxil do piruvato, mudando-o de um composto de 3 carbono para um composto de 2 carbono. O CO2 é libertado.

o a molécula de 2-carbono é oxidada para formacetato. A NAD é reduzida a NADH no processo e são produzidas 2 moléculas de NADH.

o coenzima a,um composto formado pela vitamina A, liga-se ao acetato e forma a co-a de acetilo, que é muito mais reactiva do que o piruvato.

2. Ciclo Krebs

para cada curva do Krebsciclo:

* 2 carbonos entram na parte acetila do acetilco-A.

· 2 diferentes carbonos são oxidados e deixar como o CO2

· 3 NADH e 1 FADH2 são produzidos

· 1 molécula de ATP é produzido pelo substrato levelphosphorylation

· Oxaloacetate deve ser regenerado

Para cada glicose moleculethat é dividida durante a glicólise:

· 2 acetil fragmentos são produzidos

· 2 voltas do ciclo de Krebs deve ser concluída tocompletely oxidar a glicose

Etapas do Krebscycle: cada passo é mediada por enzima

1. O acetilo Co-A rompe-se e o acetato de 2-carbono liga-se a uma molécula de 4-carbono de oxaloacetato (um composto encontrado naturalmente na matriz temitocondrial) e forma ácido cítrico.

2. O ácido cítrico é convertido em seu isômero, ácido isocítrico.

3. 2 coisas acontecem:

A. ácido Isocitrico perde CO2 deixando uma 5 carbonmolécula

B. O composto de 5 carbono é oxidado e NAD é reduzido

4. Catalisados por múltiplas enzimas:

A. O CO2 é removido da molécula de 5 carbono

B. 4 moléculas de carbono restantes são oxidadas e NAD é redutida

5. Ocorre fosforilação do nível do substrato. 1 ATP é feito.

6. Uma molécula é oxidada FAD é reduzida para formar FADH2

7. A água é adicionada para tornar possível a próxima reacção

8. Uma molécula isoxidada e NAD é reduzida para formar NADH e oxaloacetato é regenerado para que o ciclo possa começar de novo.

2 voltas do ciclo de Krebs o seguinte forma cada molécula de glucose:

6 CO2 moléculas

2 moléculas de ATP são criados por substratelevel fosforilação

6 moléculas de NADH

2 moléculas de FADH2

Cadeia de Transporte de Elétrons

ETC é feita de transportadora de elétrons de moléculas incorporadas no innermitochondrial membrana. Cada portador é mais eletronegativo do que o anterior, então os elétrons são puxados para baixo da cadeia até que eles atinjam o aceitador de elétrons final, oxigênio.

sequência de reacções no ETC:

a NADH é oxidada e a flavoproteína é reduzida. De alta energia, os elétrons são transferidos fromNADH para FMN

Flavoprotein é oxidado à medida que passa os elétrons para um ferro-sulfurprotein (FeS)

FeS é oxidado à medida que passa electronsto o único não-proteico composto na cadeia, uniquinone (Q)

Q passa os elétrons para uma sucessão de moléculas de citocromo c

Citocromo a3, o último transportador na cadeia, passeselectrons para o oxigênio molecular, O2

Como O2 é reduzida, forma agua. Para cada 2 moléculas de NADH, uma o2is reduzida e 2 moléculas de H2O são feitas.

Nota: O ETC não faz ATP diretamente. Gera um gradiente de protões na membrana interna da mitocôndria. Isto armazena energia potencial química que pode ser usada para fosforilar ADP.

Quimiosmose: a junção dos processos de exergonicelectron flui através de uma cadeia de transporte de electrões para a produção de ATP endergónica, criando um gradiente de protões através de uma membrana. O gradiente de protões conduz à síntese de ATP à medida que os protões difundiram a membrana.

· Empathasizes a ligação entre phosphorylationand de prótons gradientes

· Faz a fosforilação oxidativa (em cellularrespiration) possível e photophosphorylation (na fotossíntese) possível

· só Pode fazer ATP com a ajuda do enzymeATP sintase

Revisão do Processo

o fluxo de Energia sequência:

Glucose -> NADH ->ETC -> proton gradient -> ATP

Fermentação

Permite que as células produceATP sem oxigênio.

1. A glicólise ocorre exatamente como ocorre na respiração aeróbica, mas na respiração anaeróbica, o piruvato é reduzido e a NAD é regenerada. Isto impede que a célula exponha seu suprimento de NAD que é necessário para a respiração aeróbica.

2. O piruvato é então submetido a fermentação. Existem 2 tipos de fermentação.Fermentação alcoólica: ocorre em plantas, leveduras e bactérias. Piruvato é convertido em etanol.

1. Piruvateloses CO2 e é convertido no composto 2-carbono acetaldeído.

2. NADHis oxidado e acetaldeído id reduzido a etanol

B. fermentação láctica: ocorre em células animais. O piruvato é convertido em ácido láctico. Usado para fazer queijo e iogurte e em células humanmuscle quando o oxigênio é escasso.

1. NADHis oxidado e o piruvato é convertido em ácido lático