MITOCÔNDRIAS

MITOCÔNDRIA

Organela celular responsável pela respiração celular.

Utiliza-se de oxigênio e glicose e os converte em energia - ATP, que devolve para a célula.

A energia produzida é química e é usada em reações bioquímicas que gastem enegia.

A mitocôndria está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso (na extremidade dos axiomas), do coração, por exemplo, pois apresentam maior gasto de energia.

MITOCÔNDRIA

O seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma, indo de quinhentas a mil ou até dez mil por célula.

MITOCÔNDRIA

Apresenta duas membranas fosfolipídicas, uma externa lisa e outra interna que se dobra formando vilosidades - cristas mitocondriais.

A região limitada pela membrana interna é conhecida como matriz mitocondrial, onde existem proteínas, ribossomas e DNA mitocondrial, de forma circular,

Estes são necessários no processo de produção de ATP, ou seja, necesários para que a respiração celular ocorra.

MITOCÔNDRIA Grego mito: filamento e chondrion: grânulo

Estão presentes no citoplasma das células eucarióticas

Geralmente, são estruturas cilíndricas com aproximadamente 0,5micrômetros de diâmetro e vários micrômetros de comprimento. Uma célula hepática normal pode conter de 1.000 a 1.600 mitocôndrias, enquanto alguns ovócitos podem conter até 300.000.

São organelas notavelmente móveis e plásticas, mudando constantemente suas formas e mesmo fundindo-se umas com as outras e se separando novamente.

MITOCÔNDRIA Apresenta: Matriz: contêm uma mistura altamente concentrada de

centenas de enzimas necessárias à respiração celular, contêm também várias cópias do DNA mitocondrial, ribossomos mitocondriais essenciais, RNAt, e várias enzimas requeridas para expressão dos genes mitocondriais.

Membrana Interna: altamente especializada e mais fina que se dobra formando pregas chamadas cristas que aumentam grandemente a sua área superficial total.

Membrana Externa: altamente permeável que possui proteínas formadoras de poros (porinas) que permitem o trânsito livre de moléculas

Espaço Intermembrana: que contém várias enzimas e onde acumula prótons transportados da matriz

MITOCÔNDRIA Membrana Interna: contêm proteínas com três tipos de funções:

1. aquelas que conduzem as reações de oxidação da cadeia respiratória

2. um complexo enzimático chamado ATPsintetase, que produz ATP na matriz

3. proteínas transportadoras específicas, que regulam a passagem para dentro e fora da matriz.

MITOCÔNDRIA

Mitocôndria - reprodução Antes que a células se divida, todos os seus

componentes são duplicados, incluindo as mitocôndrias.

A reprodução das mitocôndrias ocorre por fissão binária, onde acontece um aumento de tamanho da organela preexistente para a fissão.

Nem todas as mitocôndrias existentes na célula sofrem fissão, e para compensar isso, algumas se dividem repetidas vezes.

Mitocôndria - reprodução

MITOCÔNDRIA - Origem O mecanismo de reprodução por fissão semelhante ao

da bactéria, a presença de DNA circular – semelhante ao das

bactérias, os ribossomos semelhantes ao da bactéria,

sugerem que as mitocôndrias evoluíram de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos.

TEORIA DA ENDOSIMBIOSE

Onde células eucariontes anaeróbicas estabeleceram relação simbiótica com bactérias aeróbicas.

MITOCÔNDRIA - Origem À milhões de anos atrás, formaram-se as primeiras células que

sobreviviam em poças lamas vulcânicas fervilhantes cheias de enxofre que servia para estas células produzirem energia.

Após a formação dos primeiros oceanos, apareceram as primeiras células fotossintéticas. Estas tinham a capacidade de usar a luz solar para fabricar energia, com liberação de oxigênio.

Passados muitos anos, os índices de oxigênio na atmosfera começaram a aumentar e os de enxofre a diminuir.

Nessa altura, os organismos não toleravam nada bem o oxigênio sendo tóxico para os mesmos. Portanto, quem tinha melhor capacidade de sobrevivência eram os seres que aprenderam a viver com o oxigênio, ou porque aprenderam a usá-lo como fonte de energia.

MITOCÔNDRIA - Origem Essas bactérias teriam penetrado por

fagocitose, escapando dos mecanismos intracelulares de destruição de organismos estranhos.

Assim, a membrana do fagossomo teria tornado a membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria tornou-se a membrana interna.

MITOCÔNDRIA Origem

MITOCÔNDRIA - Funções Liberação de energia indispensável para o trabalho

celular. Usam oxigênio e substâncias orgânicas, como açúcares,

são oxidadas e liberam energia. respiração celular.

A energia liberada é utilizada nas diversas formas de trabalho celular: movimento, produção de calor, síntese de macromoléculas, transporte ativo etc.

Quanto mais ativa for a célula, maior será o número de mitocôndrias encontradas nela; a quantidade de cristas parece também ser proporcional à atividade celular. Além disso, o acúmulo de mitocôndrias numa certa região celular indica uma grande atividade no local.

RESPIRAÇÃO CELULAR

Suprimento de energia é derivado da quebra de moléculas orgânicas durante o processo de respiração celular.

A energia liberada nesse processo é armazenada sob forma de moléculas de adenosina-trifosfato (ATP).

RESPIRAÇÃO CELULAR

RESPIRAÇÃO CELULAR 1a. etapa: os carboidratos e lipídeos, principalmente a

glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular.

A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP), produz duas moléculas de NADH2 e consumindo oxigênio.

C6H12O6 2 C3H4O3 Glicose Ác. pirúvico

 

RESPIRAÇÃO CELULAR

2a. etapa: o ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A, que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs).

Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, tendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.

RESPIRAÇÃO CELULAR

No ciclo de Krebs, a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético, que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.

RESPIRAÇÃO CELULAR 3a. etapa: Depois os elétrons de alta

energia percorrem a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória, que é composto por complexos enzimáticos, onde os elétrons cedem energia e produzem 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. Este processo é chamado fosforilação oxidativa, e ocorre na membrana interna da mitocôndria.

RESPIRAÇÃO CELULAR