Mitocôndria e Cloroplasto - LAB. DE BIOLOGIA CLEULAR - BIO 112

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PRÁTICA 07 - MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO 
 
INTRODUÇÃO 
 
MITOCÔNDRIA 
 
 As células necessitam, constantemente, de energia para a execução de suas 
atividades vitais, que variam desde o transporte ativo de substâncias através de suas 
membranas, até os processos de síntese de proteínas e de ácidos nucleicos. A energia 
é obtida por meio do desdobramento do ATP, em ADP e Pi, quando são liberados, em 
condições padrão, cerca de 7,3 Kcal/mol de ATP. Novas moléculas de ATP são 
recuperadas, ao se fosforilar o ADP, utilizando-se energia liberada nas reações de 
oxidação de compostos orgânicos. Quando as reações de oxidação conduzem a 
produtos finais apenas inorgânicos como, por exemplo, CO2 e H2O, a atividade é 
denominada de respiração (Figura 1) e a organela que participa desta atividade é a 
mitocôndria. 
As mitocôndrias são organelas frequentemente cilíndricas, com 
aproximadamente 0,5 μm de diâmetro e vários micrômetros de comprimento, 
características dos eucariontes aeróbicos. O conjunto das mitocôndrias de uma 
célula, condrioma, apresenta, ao microscópio de luz, um aspecto filamentoso ou 
granular. As mitocôndrias participam dos processos de transformação da energia 
química dos metabólitos, presentes no citoplasma, em energia acessível à célula. 
Essa energia é armazenada em compostos ricos em ligações energéticas, dos quais o 
principal é o ATP (adenosina-trifosfato). 
As mitocôndrias apresentam uma membrana externa contínua e uma 
membrana interna pregueada, formando cristas orientadas para o interior da 
organela. As membranas mitocondriais delimitam dois compartimentos diferentes, o 
espaço intermembranar, entre a membrana mitocondrial externa e interna, e a matriz, 
delimitada pela membrana mitocondrial interna. 
Na membrana mitocondrial interna encontram-se os componentes da 
cadeia respiratória e aqueles envolvidos no mecanismo de fosf1orilação 
oxidativa. Na matriz mitocondrial encontram-se vários metabólitos, além das 
enzimas que participam do ciclo de Krebs, síntese de ácidos nucleicos, síntese 
proteica, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Respiração aeróbica 
 
 
 
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PLASTÍDIOS 
 
É possível, ao microscópio, distinguir com facilidade, do ponto de vista estrutural, uma 
célula animal de uma célula vegetal. No entanto, estes dois tipos celulares se 
assemelham em inúmeros mecanismos moleculares básicos, como a replicação do 
DNA, a síntese de proteínas, a produção de ATP e a organização das membranas 
celulares. Durante a evolução, esses tipos celulares desenvolveram caracteres 
adaptativos distintos. Nas células vegetais estas diferenças se devem, basicamente, 
à sua capacidade de fixar CO2 por meio do processo fotossintético e à presença de 
uma parede celular rígida. A fotossíntese ocorre em uma organela denominada 
cloroplasto, que faz parte de uma classe mais ampla de organelas denominada 
plastídios. Além da parede celular e dos plastídios, a presença de um vacúolo é uma 
característica marcante das células vegetais. 
 
A classificação dos plastídios se baseia na presença ou ausência de pigmentos. 
 
Os plastídios podem ser divididos em dois tipos: 
 
a) Pigmentados: 
 
Cloroplastos - predomina o pigmento verde, a clorofila. 
Cromoplastos - geralmente apresentam tonalidades amareladas até avermelhadas. 
Predominam os pigmentos carotenoides. 
 
b) Não pigmentados (leucoplastos): 
 
Amiloplastos - que armazenam o amido. 
Proteoplastos - que armazenam proteínas. 
Oleoplastos - que armazenam lipídeos. 
 
Todos os plastídios são derivados de pequenas organelas, os proplastídios, que 
estão presentes nas células do embrião e nas células dos meristemas apicais. 
Os cloroplastos ocorrem principalmente em folhas e caules jovens, nos tecidos 
expostos à luz. São as organelas responsáveis pela fotossíntese e a formação de 
amido temporário. Além disso, estão envolvidos na síntese de lipídeos e na 
atividade de redução do nitrato. São delimitados por duas membranas e no seu 
interior encontra-se uma matriz incolor ou estroma que, geralmente, contém grãos de 
amido. No estroma também são encontrados os sistemas enzimáticos que catalisam 
os diversos processos metabólicos que ocorrem nos cloroplastos, além de ribossomos, 
RNA e DNA circular. Uma terceira membrana forma um compartimento que é 
constituído por pilhas de tilacoides, denominados de granum, sendo que o conjunto 
dessas pilhas é denominado de grana. As pilhas de tilacoides são interligadas por 
um sistema de lamelas que atravessam o estroma. Essa terceira membrana contém 
clorofila, pigmentos acessórios e componentes da cadeia transportadora de elétrons, 
bem como ATP sintases, que estão associadas diretamente ao processo de conversão 
de energia que depende diretamente da ação dos fótons. As reações do ciclo de Calvin 
ocorrem no estroma. 
 
Os amiloplastos são, geralmente, encontrados em órgãos de armazenamento, 
como o tubérculo de batata e em outros tecidos localizados mais profundamente. Os 
cromoplastos ocorrem em muitas partes reprodutivas da planta, como: pétala e frutos 
e, também, em raízes como a cenoura. 
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Os plastídios contêm DNA, RNA, ribossomos e todo o aparato molecular 
necessário para a síntese proteica, o que lhes confere autonomia parcial dentro da 
célula. Muitas das proteínas requeridas pelos plastídios são codificadas pelo DNA 
nuclear. Essas características têm levado à ideia de que os plastídios teriam se 
originado a partir de um procarionte de vida livre com capacidade de realizar 
fotossíntese, que teria penetrado nas células eucarióticas primitivas. 
 
 
1. OBJETIVOS 
 
− Identificar mitocôndrias e cloroplastos na microscopia eletrônica. 
− Relacionar as estruturas das mitocôndrias e cloroplastos com suas principais funções. 
 
2. ATIVIDADE PRÁTICA 
 
2.1 Observe as figuras referentes a secções de rim de coelho e mitocôndrias de rato e 
responda: 
 
a. Na figura 02 identifique as estruturas correspondentes aos seguintes números: 
 
 1: luz do tubo 2: núcleo 
 
 3: microvilosidades 4: vesículas de endocitose (fagossomos) 
 
 5: mitocôndrias 6: lisossomos 
 
 
b. Na figura 03 identifique as estruturas correspondentes aos números: 
 
1: luz do tubo 2: microvilosidades 
 
 3: vesículas de endocitose (pinocitose) 4: junção compacta (de mitocôndrias) 
 
 5: vesículas de endocitose (fagocitose) 6: mitocôndrias 
 
c. Com base nas figuras 04, 05 e 06, que mostram mitocôndrias de diferentes tipos 
celulares, responda: 
 
- Qual é a principal função dessas organelas? 
Respiração celular 
 
- Quais são as estruturas indicadas pelo número 1? 
Membrana interna e externa. 
 
- Qual compartimento mitocondrial encontra-se entre estas estruturas? 
Espaço intermembrana. 
 
- Por que a composição química desse compartimento é similar à do citosol? 
Porque a membrana externa é permeável, então os solutos que estão no citosol 
transitam ali. 
 
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- Qual é a estrutura indicada pelo número 2 e quais as etapas do processo de 
respiração que são executadas pelas proteínas existentes nessa estrutura? 
 
Cristas mitocondriais. Cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa. 
 
- Qual é a região indicada pelo número 3 e quais são as etapas do processo de 
respiração que ocorrem nessa região? 
 
Matriz mitocondrial – piruvato é convertido em acetil-CoA que entra no ciclo de krebs. 
ciclo de Krebs, síntese de ácidos nucleicos, síntese proteica... 
 
2.2. Faça o esquema de uma mitocôndria indicando o compartimento ou região da 
organela onde ocorre cada uma das etapas da respiração celular. 
 
 
 
 
 
 
 
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02 
0 3 
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2.3. Observe as micrografias referentes às estruturas e organelas de célula 
vegetal e responda: 
 
a. Qual é a posição (periférica ou central) ocupada pelos cloroplastos e pelo núcleo na 
figura 02? A que se deve essa localização? 
Cloroplastos periférico. Núcleo na periferia. Deslocamento deles pelo vacúolo. 
 
b. Cite o nome das estruturas indicadas na figura 03, que mostra um cloroplasto no 
citoplasma de uma célula de folha de soja (Glycine max): 
 
1: vacúolo 
 
2: membrana do vacúolo 
 
3: citosol 
 
4: amido temporário 
 
5: estroma 
 
7: granum (tilacoides empilhados) 
 
8: parede celular 
 
9: membrana plasmática 
 
c. Cite o nome das estruturas no detalhe do interior do cloroplasto de soja na figura 04: 
 
1: membrana externa 
 
2: membrana interna 
 
3: lamela estromática (une uma pilha com outra) 
 
4: membrana tilacóide 
 
5: estroma 
 
6: espaço tilacóide 
 
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