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Mitocôndria e Respiração Celular

Mitocôndrias e respiração celular

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Mitocôndria e Respiração Celular

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Mitocôndrias As mitocôndrias são organelas em forma de bastonete; Seu número nas células varia de dezenas a centenas; As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas: A mais externa é lisa e semelhante as demais membranas

celulares; A mais interna possui composição química diferente e

apresentam dobras que se projetam para o interior da organela; O interior da mitocôndria possui um líquido, chamado matriz

mitocondrial, que contém diversas enzimas, DNA, RNA e ribossomos;

Nas mitocôndrias acorre a respiração celular;

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Origem das mitocôndrias As mitocôndrias surgem exclusivamente de mitocôndrias pré-

existentes; Quando a célula se divide, cada célula filha recebe metade do

número de mitocôndrias da célula mãe; A medida que a célula cresce as mitocôndrias vão se dividindo

até restabelecer o número original;

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Teoria Endossimbiótica A teoria sugere que as mitocôndrias sejam descendentes de

seres procarióticos primitivos que um dia se instalaram no citoplasma de primitivas células eucarióticas;

Isso é por conta da complexidade das mitocôndrias, o fato de elas possuírem genes, fazerem autoduplicação e terem semelhança genética e bioquímica com certas bactérias.

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Um dado curioso das mitocôndrias é que em animais e plantas com reprodução sexuada, ela sempre tem origem materna;

Apesar dos gametas masculinos terem mitocôndrias, durante a fecundação elas se degeneram, logo, todas as mitocôndrias do zigoto e por consequência do indivíduo são de origem materna.

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Respiração Celular A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas

reagem com o gás oxigênio, formando gás carbônico e água e liberando energia;

C6H12O6 + O2 = 6 CO2 + 6 H2O + energia

Essa energia é armazenada nas moléculas de ATP;

O ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para outras regiões da célula, fornecendo energia para os processos celulares;

A respiração pode ser feita sem o uso de O2 (anaeróbia) ou aeróbia (com O2)

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RESPIRAÇÃO CELULAR

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ENERGIA• A energia nos sistemas biológicos seguem duas leis

básicas da termodinâmica:

Nos processos físicos e químicos, energia pode ser ganha ou perdida, transferindo-se de um sistema para outro, mas não pode ser criada nem destruída;

A energia inevitavelmente se dissipa, isto é, passa de uma forma utilizável para uma forma menos utilizável.

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ATPA “moeda energética” do mundo vivo

• A energia liberada na degradação de moléculas, não é usada diretamente;

• Antes de ser empregada nos processos celulares, ela é armazenada em moléculas de uma substância chamada Trifosfato de Adenosina (em inglês, Adenosine Triphosphate);

• Essa substância desempenha o papel de captar e armazenar a energia liberada nas reações celulares;

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• O ATP é um nucleotídeo constituído da base nitrogenada adenina unida a uma ribose, que por sua vez se une a uma cadeia de três grupos fosfatos;

• Durante a oxidação de moléculas orgânicas, parte da energia liberada pelos elétrons é utilizada para a síntese de moléculas de ATP;

• A energia que não é transferida para o ATP, dissipa-se com o calor;

• O estoque de ATP em uma célula é de ordem de um bilhão de moléculas que são usadas e repostas ininterruptamente;

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• O ATP é sintetizado a partir de uma molécula precursora que possui apenas dois fosfatos: o ADP;

• A síntese do ATP ocorre pela adição de um grupo fosfato ao ADP;• Essa reação, demanda quantidade considerável de energia e a

quebra do ATP em ADP fornece quantidade equivalente de energia.

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RESPIRAÇÃO AERÓBIA• Aspectos Gerais

O processo de oxidação envolve uma perda de elétrons, que pode ser feita com a retirada de átomos de hidrogênio (desidrogenação) e seu transporte até uma molécula de oxigênio;

Essas reações são catalisadas por enzimas chamadas desidrogenases, que possuem como coenzima o grupamento Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD);

O NAD é capaz de se combinar com dois átomos de hidrogênio da molécula oxidada;

Um dos átomos combina-se com NAD (NADH) e o outro cede seu elétron ficando na forma iônica (H +);

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Etapas da respiração aeróbia• Glicólise Essa ocorre no citosol; Consiste na quebra parcial de uma molécula de glicose em

duas de ácido pirúvico ; Durante essa quebra uma parte da energia é liberada em

quatro parcelas, permitindo a produção de quatro moléculas de ATP;

Porém, como para ativar a glicose foram gastas duas moléculas de ATP, o saldo total da glicólise são duas moléculas de ATP;

Ocorre também a desidrogenação, com a formação de NADH.

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• Ciclo de Krebs Antes do ciclo se iniciar, o ácido pirúvico sofre

desidrogenação; O ácido também perde átomos de carbono e oxigênio, e

forma-se uma molécula de NADH e uma de CO2; A também a formação de um composto intermediário, o

ácido cítrico; O ácido cítrico sofre desidrogenações e perda de átomos de

carbono e oxigênio, que saem como CO2 ; Formam-se antão vários compostos intermediários que vão

participar do ciclo; Esses compostos vão servir como intermediários entre o

metabolismo da glicose ou de substâncias vindas de outros alimentos.

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• Cadeia Respiratória Fase em que os átomos de hidrogênio retirados pelo NAD

durante a glicólise e o Ciclo de Krebs são transportados por várias moléculas até o oxigênio;

Mais especificamente, o que são transportados são os elétrons dos átomos de hidrogênio – transporte eletrônico;

As moléculas transportadoras de elétrons, estão arrumadas na membrana interna das mitocôndrias de acordo com o trajeto que esses percorrem;

Durante o trajeto, os elétrons formam com seus transportadores, compostos cuja quantidade de energia é menor que do composto anterior;

Dessa forma a energia liberada é usada na síntese de ATP – complexo enzimático ATP-sintase.

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