RESPIRAÇÃO CELULAR

Respiração Celular
É o processo em que o gás oxigênio atua como agente oxidante de moléculas orgânicas, produzindo ATP. Por ser uma combustão, a glicose é quebrada aos poucos para não danificar a célula, ela ocorre parte no citoplasma da célula e parte na mitocôndria. Além da glicose outras substâncias orgânicas podem ser utilizadas como fonte de energia, como lipídios e proteínas.
No processo como um todo são produzidos CO2, H2O e ocorre a liberação de energia que é armazenada na molécula de ATP para uso posterior.

Ex. ADP + Pi → ATP (formação)
ATP → ADP + Pi (quebra)

• Cada molécula de glicose degradada produz aproximadamente 30 ATP’s.
• É um processo de combustão, sendo

C6H12O6 + 6O2 + 30 ADP + 30 Pi → 6CO2 + 6H2O + 30 ATP (Equação Geral)

Existem 3 etapas:

Glicólise - ocorre no citosol (citoplasma) da célula, onde 1 molécula de glicose é quebrada por enzimas em 10 reações formando 2 moléculas ácido pirúvico (C3H4O3) + 4 ATP, porém consome 2 ATP = saldo 2 ATP por glicose quebrada.
Durante o processo ocorre a liberação de 4H+ e 4e-, destes 2H+ e 4e- são capturados por NAD+ (oxidada) ficando NADH (reduzida), ele é o aceptor de elétrons ou de hidrogênio. Esta etapa é anaeróbia, pois não usa O2.

Ciclo de Krebs - ocorre dentro da mitocôndria na matriz, o ácido pirúvico reage com a coenzima A (CoA) produzindo acetilcoenzima A (acetil-CoA) + 1CO2, então o NAD+ captura 2e- e 1 dos 2H+ liberados formando 3NADH, ou é capturado pelo 1FAD = FADH2.
• A acetil-CoA é oxidada ainda na matriz, resultando em 2CO2 + coenzima A (intacta). Esta oxidação é um conjunto de 9 reações químicas que formam um ciclo, o chamado ciclo do ácido cítrico ou de krebs.
• Durante uma das etapas do ciclo pode se formar 1GTP (trifosfato de guanasina) (GDP+Pi), muito semelhante ao ATP, porém, como base nitrogenada se tem a guanina e não a adenosina (ATP).

Resumindo Ciclo de Krebs

• Forma-se 2CO2 + 3NADH + 1FADH2 + 1 ATP (similar ao GTP).

Fosforilação oxidativa - ocorre na matriz mitocondrial. A maior parte do ATP produzido na respiração celular ocorre durante a reoxidação das moléculas de NADH e FADH2 ficando como NAD+ e FAD, durante estas reações são liberados e- com alto nível de energia que reduzem o O2 em moléculas de H2O, esta energia liberada gradualmente é usada na produção de ATP.

2NADH + 2H+ + O2 → 2NAD+ + 2H2O

2FADH2 + O2 → 2FAD + 2H2O

Para esta produção de ATP, faz-se a adição de fosfato ao ADP (fosforilação).

Cadeia Transportadora de e- - na membrana interna das mitocôndrias há conjuntos de proteínas (citocromos) que participam na condução dos e- do NADH e do FADH2 até o gás oxigênio, cada conjunto recebe o nome de cadeia transportadora de elétrons (cadeia respiratória). Essa transferência dos e- de 1 componente da cadeia para outros faz com que os e- percam energia gradativamente e ao final possam se combinar com o O2, produzindo H2O. Sendo assim, é somente nesta etapa que se usa gás oxigênio. A energia liberada pelos e- é usada para forçar a passagem de H+ para o espaço entre as membranas da mitocôndria (1 par de e- transporta 10 íons H+), aumentando a concentração de H+ este tenta sair, porém só consegue pelo complexo de sintetase do ATP, que ao sair produz energia girando o complexo, sendo utilizada para unir fosfato (Pi) ao ADP →ATP, e novamente dentro da mitocôndria os H+ combinam-se com O2 produzindo H2O.

Balanço Geral da respiração celular
• Há a produção de 10 molélculas de NADH gerando 30 ATP’s;
• Além disso, duas moléculas de FADH2 provenientes do ciclo de Krebs, formando 4 ATP’s;
• Se somarmos 2ATP formados na glicólise, mais 2 ATP do ciclo de Krebs, mais 34 da cadeia respiratória , temos 38 ATP’s!
• Este balanço é válido nos procariontes. Nos eucariontes, o hidrogênio perde energia e são produzidos 2 ATP’s a menos, portanto, 36ATP’s.

SALDO DE ATPs
Glicólise = 2ATP
Ciclo de Krebs = 2ATP
Cadeia respiratória = 32ATP
Total = 36 ATPs

FOLHA

FOLHAS
¬ É nas folhas o principal local da fotossíntese e da evapotranspiração (perda da água por evaporação pela cutícula dos estômatos). Originam-se a partir da gêmula do embrião localizado nos primórdios foliares. Nascem nas proximidades da superfície do meristema apical e dos ramos, como agrupamentos. Seu crescimento é limitado, parando de crescer depois de algum tempo, com exceção para as folhas das samambaias que, muitas vezes, têm crescimento indeterminado.
Uma folha típica compõe-se de uma lâmina fina com uma rede de nervuras e pecíolo (haste da folha). Podem ser simples, cuja lâmina é única, ou composta, cuja lâmina é dividida em folíolos separados. As folhas também são classificas principalmente pelo formato da sua lâmina ou folíolo, ápice, base, margem, pela sua nervura/venação, textura, indumento e coloração. Tem como função a fotossíntese (nutrição),
respiração, transpiração, condução e distribuição de seiva, gutação ou sudação, metabolismo da planta, purificação do ar, alimentar, medicinal, industrial, adubação, etc.

NOMENCLATURAS
lâmina: Parte expandida da folha; o mesmo que limbo.
pecíolo: parte da folha que prende o limbo (lâmina) ao caule, diretamente por meio da bainha.
bainha: parte basilar e alargada da folha, que abraça o caule.
estípulas: cada um dos apêndices, geralmente laminares e em número de dois, que se formam de cada lado da base foliar.
nervuras - conjunto de elementos condutores mecânicos e outros que se distingue, em geral com grande nitidez nas folhas, em especial na sua face inferior.
Venação - distrubuição das nervuras, ou conjunto das mesmas; o mesmo que inervação e nervação.
Indumento - (do latim indumentum, derivado de induere, vestir) conjunto de pêlos, escamas, etc. que recobre a superfície dos diversos órgãos da planta.

MORFOLOGIA INTERNA
Epiderme
• Estômatos
Acima das células – hidrófitas
Em depressão – xerófita

Mesófilo
• Parênquima
Cloroplastos (clorofiliano)
Água (aquífero)
Ar (aerífero)
Amido (amilífero = raízes e caules, como: mandioca e batata inglesa)

Sistema vascular
Comumente chamados de nervuras
Imersão no mesófilo, sem contato com o ar

TIPOS DE FOLHAS
As Folhas podem ser completas ou incompletas são aquelas em que falta pecíolo, estípulas ou baínha (um ou + elementos).
• Folhas com ócrea: são folhas em que as estípulas são grandes e se abraçam ao redor do caule.
• Folha invaginante: é a que têm bainha grande para aumentar sua fixação.
• Folha séssil: é a que possui apenas limbo, pelo qual se fixa diretamente ao caule.
• Filódio: folha sem limbo, neste caso o pecíolo se achata fazendo as funções do limbo.

AS FOLHAS PODEM SER
• Simples: são chamadas de folhas simples aquelas que possuem o limbo inteiro
• Geminada: quando o limbo apresenta uma reentrância pronunciada, chegando quase a formar duas partes. Ex.: pata-de-vaca.
• Compostas: quando o limbo é formado por várias partes denominadas folíolos, cada um com uma gema na base e possuem:
Folíolo - cada uma das partes laminares de uma folha composta.
Raque - eixo principal de uma folha composta ou de uma inflorescência.

FOLHA SIMPLES
Quando o limbo apresenta-se inteiro ou recortado, mas não subdividido.
Partes constituintes da folha simples:
lâmina: Parte expandida da folha; o mesmo que limbo.
pecíolo: parte da folha que prende o limbo (lâmina) ao caule, diretamente ou por meio da bainha.

MARGEM
inteira: liso, sem deformação ou divisão.
aculeada:com pontas agudas e rígidas na margem do limbo. Ex. abacaxi.
crenada: com dentes obtusos ou arredondados. Ex. folha-da-fortuna.
dentado: com dentes regulares não inclinados. Ex. roseira.
serrada: dentes como os da serra, inclinados para o ápice.
lobada: limbo dividido em lobos mais ou menos arredondados. Lobos menores que a metade do semilimbo (nas folhas peninérveas) ou do limbo (nas folhas palminérveas).
sinuosa: incisões entre projeções marginais de qualquer tipo - lobos, dentações, serrações ou crenações.
espaçada: intervalos entre pontos nos dentes ou crenações.
seriada: dentes separados em grupos.
revoluta ou enrolada: margem virada para baixo ou enrolada sobre si mesma, como um pergaminho. Aplica-se para margens inteiras ou não-inteiras.
irregular: margem irregular, como se fosse mastigada.

FOLHA COMPOSTA
Diz-se da folha cujo limbo é formado por várias unidades (um ou mais folíolos) e contem, na base do pecíolo comum, gemas de crescimento, estípulas ou bainha.
Partes constituintes da folha composta:
Folíolo - cada uma das partes laminares de uma folha composta, o mesmo que pina.
Raque (ou ráquis ou ainda pecíolo comum) - eixo principal de uma folha composta ou de uma inflorescência.

TIPOS DE FOLHAS COMPOSTAS
Unifoliada: com apenas 1 folíolo. A folha composta unifoliolada diferencia-se de uma folha simples pela presença de uma pequena articulação em sua base, no ponto em que se une com o pecíolo.
Bifoliolada: com 2 folíolos
Trifoliolada (ou ternada): com 3 folíolos
Penada: com folíolos saindo dos dois lados em toda a extensão do pecíolo principal ou ráquis.
paripenada: folhas terminando em um par de folíolos
imparipenada: folhas terminando em um folíolo terminal
Palmada: com 3 ou mais folíolos saindo do ápice do pecíolo principal ou ráquis.
Bipinada (ou recomposta): folhas duplamente compostas, acontece quando os folíolos são tambem compostos.

ADAPTAÇÕES ESPECIAIS
São folhas que têm funções especiais e, por isso mesmo, suas formas se adaptam a essas especializações. São exemplos:
Espinho - folha modificada p/economia hídrica e proteção
Catáfilo/Escamas - folha subterrânea, séssil, modificada encontradas em rizomas e bulbos tunicados (protege o broto) Podem funcionar também como órgãos de reserva. Ex.: cebola (Allium cepa), alho, lírio.
Gavinha - folha modificada para permitir a fixação dos caules sarmentosos. Ex.: parreira e maracujá.
Bráctea - folha modificada que acompanha as flores isoladas ou inflorescências com função de proteção ou atração.
Espata - bráctea especial que protege as inflorescências do copo-de-leite e do antúrio.

NUTRITIVA
Cotilédones: primeiras folhas embrionárias; podem acumular reservas (feijão) ou servir como órgão de transferência de reservas do albúmen para o embrião Ex: mamona.
Carnívora ou insetívora - folha adaptada a atrair, capturar e digerir pequenos animais que vão ser utilizados como adubo. Ex.: Drosera.
Folhas coletoras: nas plantas epífitas é comum a presença de estruturas semelhantes a ninhos ou bolsas , formada pelas folhas, com função de acumular água para a planta. Ex: bromélias (epífitas).
Folhas suculentas: folhas com parênquima aquífero bem desenvolvido (reserva de água). Ex: babosa.

REPRODUTIVA
Reprodução vegetativa: as folhas de certas plantas podem funcionar como elementos de reprodução vegetativa. Ex: begônia e violeta.
Soros: estruturas reprodutoras encontradas nas pteridófitas e que representam um conjunto de esporângios onde são formados os esporos.
Antófilos: certos elementos florais (estames e carpelos) representam folhas modificadas adaptadas para a reprodução.

FILOTAXIA
É a maneira como as folhas se distribuem ao redor de um caule. Está relacionada com a melhor disposição para a captação de luz. Existem quatro tipos básicos:
a. oposta: duas folhas se inserem no caule, no mesmo nó, mas em oposição (pecíolo contra pecíolo). Ex: araçá
b. oposta cruzada: quando as folhas opostas de um só nó formam um ângulo reto com as folhas opostas do nó seguinte. Ex: quaresmeira
c. verticilada: três ou mais folhas se inserem no mesmo nó. Ex: espirradeira
d. alterna: as folhas se colocam em níveis diferentes no caule; nela, uma linha partindo do ponto de inserção da folha e girando ao redor do caule, depois de tocar sucessivamente os pontos de inserção, formará uma hélice. Ex. roseira, limoeiro

MITOSE/ MEIOSE

Ciclo Celular
O ciclo celular- é o período que se inicia com o surgimento de uma célula a partir da divisão de outra preexistente e termina quando ela se divide em duas células-filhas. É dividido em duas etapas: intérfase e divisão celular.
Intérfase (encontra-se a cromatina) é o período entre duas divisões celulares, é dividido em 3 fases:

- G1 – Produz RNA, antes à síntese de DNA.
- S - DNA sendo duplicado.
- G2 – 2 de duplicado, posterior à síntese de DNA.
Divisão Celular - compreende a dois processos, mitose (divisão do núcleo) e a citocinese (divisão do citoplasma).

Resumo da Mitose
Uma célula mãe dá origem a duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos, ela ocorre em todo o corpo para reposição celular, cicatrização/regeneração e crescimento.

Mitose - dura de 30 a 60 minutos, ocorrendo diferentes eventos e por isso existem 4 fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
• Prófase - condensação dos cromossomos já duplicados (2 cromátides – irmãs unidas na região do centrômero (cinetócoro)), nucléolos desaparecem, forma-se o fuso mitótico com auxílio de dois pares de centríolos e fragmentação da carioteca.
• Metáfase - cromossomos na região equatorial do fuso mitótico, os cromossomos se apresentam em maior condensação (mais visíveis).
• Anáfase - as cromátides - irmãs se separam sendo puxadas uma para cada lado através dos microtúbulos ligados ao cinetócoro da cromátide.
• Telófase - última fase, descondensação dos cromossomos, organização da carioteca (núcleos 2), os nucléolos reaparecem e inicia-se a citocinese (da periferia para o centro = centrípeta, ou do centro para a periferia = centrífuga. Na célula vegetal é citocinese centrífuga e na animal citocinese centrípeta, forma-se então 2 células diplóides.

Meiose
Uma célula mãe dá origem a quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos, ocorre na formação de gametas/esporos. A redução ocorre porque há uma única duplicação de cromossomos seguida de duas divisões nucleares consecutivas: meiose I e meiose II. É dividida em: Prófase I e II, Metáfase I e II, Anáfase I e II e Telófase I e II.

Meiose I
Os eventos que ocorrem nas etapas são semelhantes aos da mitose, porém, a prófase I por ser mais longa e complexa é subdividida em 5 etapas:
1. Leptóteno - início da condensação dos cromossomos (fios longos e finos pontilhados por grânulos = cromômeros) de uma célula diplóide (2n).
2. Zigóteno - cromossomos homólogos duplicados lado a lado emparelhados em todo seu comprimento (emparelhamento cromossômico) = complexo sinaptonêmico.
3. Paquíteno - cada par de cromossomos perfeitamente emparelhado e enrolado sobre si mesmo, parecendo um só (bivalente ou tétrade) = permutação ou crossing-over (genes do cromossomo homólogo da mãe e do pai).
4. Diplóteno - separação dos cromossomos homólogos, onde duas cromátides de cada um se cruzam formando quiasmas, nestes pontos as cromátides dos cromossomos homólogos trocaram pedaços quando emparelhados.
5. Diacinese – última etapa da prófase I, os cromossomos presos pelo quiasma vão se deslizando progressivamente para as extremidades = terminalização dos quiasmas. Aumenta a espiralização cromossômica, 2 pares de centríolos em pólos opostos e formação do fuso acromático.

(Linda Zebra Pastando Durante o Dia)

• Metáfase I - máxima condensação dos cromossomos, pares de cromossomos homólogos presos ao fuso acromático na região equatorial,
• Anáfase I – cada cromossomo de 1 par de homólogos (2 cromátides unidas pelo centrômero) são puxadas para os pólos opostos da célula, os quiasmas somem.
• Telófase I – os cromossomos já separados se descondensam, fuso acromático se desfaz, cariotecas se reorganizam e nucléolos reaparecem, formam-se 2 núcleos (com metade do número cromossômico, mas ainda formado por 2 cromátides unidas pelo centrômero), → citocinese (2 células-filhas haplóides), depois de um curto período de tempo já começa a meiose II.

Meiose II
Segunda etapa da meiose, esta é muito parecida com a mitose. As 2 células originadas no final da meiose I entram simultaneamente em:
• Prófase II - cromossomos (com as cromátides – irmãs unidas) se condensam, nucléolos desaparecem e carioteca fragmenta-se, forma-se o fuso acromático.
• Metáfase II - máxima condensação dos cromossomos, cromossomos ligados ao fuso acromático alinham-se no plano equatorial da célula.
• Anáfase II - microtúbulos do fuso acromático puxam as cromátides - irmãs para os pólos opostos das células, separando-as.
• Telófase II - os cromossomos se descondensam, nucléolos reaparecem e cariotecas se reorganizam. O citoplasma se divide - (citocinese II) - dando origem a 2 células de cada uma das 2 células que começaram a meiose II, ou seja, formam-se 4 células haplóides.