Atividade bio112 - biologia celular - mitocôndrias, cloroplastos e respiração celular

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Aryadne Borzacov 105430 
ATIVIDADE ASSÍNCRONA - BIO 112 
 
Questão 1 (12,5 pontos): Escolham uma das duas questões (A ou B) e respondam: 
A) Descreva a morfologia das mitocôndrias e indique quais os eventos do processo de 
respiração celular acontecem em cada estrutura ou compartimento dessa organela. 
Uma mitocôndria é delimitada por duas membranas altamente especializadas – uma em 
torno da outra. Essas membranas, chamadas de membranas mitocondriais externa e 
interna, criam dois compartimentos mitocondriais: um grande espaço interno chamado de 
matriz e um espaço intermembranar muito mais estreito. Quando mitocôndrias isoladas 
são suavemente fracionadas, tendo os seus componentes separados e os seus conteúdos 
analisados cada uma das membranas, e os espaços que elas delimitam, apresentam um 
conjunto único de proteínas. 
A membrana externa possui muitas moléculas de uma proteína de transporte denominada 
porina, a qual forma amplos canais aquosos pela bicamada lipídica. Como resultado, a 
membrana externa é como uma peneira, permeável a todas as moléculas de 5.000 dáltons 
ou menos, incluindo pequenas proteínas. Isso torna o espaço intermembranar 
quimicamente equivalente ao citosol em relação às pequenas moléculas e íons 
inorgânicos que ela contém. Em contrapartida, a membrana interna, como outras 
membranas da célula, é impermeável à passagem de íons e à maioria das pequenas 
moléculas, exceto onde uma rota é fornecida por proteínas de transporte de membrana 
específicas. A matriz mitocondrial, portanto, contém apenas moléculas que são 
seletivamente transportadas à matriz através da membrana interna, e então seu conteúdo 
é altamente especializado. 
A membrana mitocondrial interna é o local onde ocorre a fosforilação oxidativa, e ela 
contém as proteínas da cadeia transportadora de elétrons, as bombas de prótons e a ATP-
sintase, necessária para a produção de ATP. Ela também possui uma variedade de 
proteínas de transporte que permitem a entrada seletiva de pequenas moléculas – como o 
piruvato e os ácidos graxos que serão oxidados na mitocôndria – no interior da matriz. 
A membrana interna é altamente sinuosa, formando uma série de dobramentos 
conhecidos como cristas – que se projetam para o interior do espaço da matriz. Essas 
dobras aumentam muito a área da superfície da membrana. Em uma célula hepática, por 
exemplo, as membranas internas de todas as mitocôndrias representam cerca de um terço 
das membranas totais da célula. E o número de cristas em uma mitocôndria de célula 
muscular cardíaca é três vezes maior do que o de uma mitocôndria de uma célula hepática. 
 
B) Descreva a morfologia dos cloroplastos e indique quais os eventos do processo da 
fotossíntese acontecem em cada estrutura ou compartimento dessa organela. 
Os cloroplastos são maiores que as mitocôndrias, mas ambas as organelas são organizadas 
de acordo com princípios semelhantes de estrutura. Eles possuem uma membrana externa 
altamente permeável e uma membrana interna muito menos permeável, onde várias 
proteínas de transporte estão embebidas. Juntas, essas duas membranas – e o estreito 
espaço intermembranar entre elas – formam o envelope do cloroplasto. A membrana 
interna circunda um grande espaço denominado estroma, o qual é análogo à matriz 
mitocondrial e contém muitas enzimas metabólicas. 
Existe, contudo, uma importante diferença entre a organização da mitocôndria e a do 
cloroplasto. A membrana interna do cloroplasto não possui a maquinaria fotossintética. 
Em vez disso, os sistemas de captura de luz, a cadeia transportadora de elétrons e a ATP-
sintase, que produz ATP durante a fotossíntese, estão localizados na membrana do 
tilacoide. Essa terceira membrana é dobrada para formar um conjunto achatado, 
semelhante a sacos na forma de discos, denominados tilacoides, que estão dispostos em 
pilhas chamadas de grana. Considera-se que o espaço interno de cada tilacoide esteja 
conectado ao de outros tilacoides, formando um terceiro compartimento interno, o espaço 
do tilacoide, que é separado do estroma. 
 
Questão 2 (12,5 pontos) 
Quais são as semelhanças entre os processos de respiração celular e de fotossíntese? 
Tanto a fotossíntese quanto a respiração celular envolvem uma série de reações redox 
(que envolvem a transferência de elétrons). Na primeira, os elétrons fluem da glicose para 
o oxigênio, formando água e liberando energia. Na segunda, eles vão na direção oposta, 
começando na água e terminando na glicose - um processo que requer energia que é 
fornecida pela luz. As mitocôndrias e os cloroplastos geram energia por um mecanismo 
baseado em membrana, conhecido como acoplamento quimiosmótico, que envolve a 
utilização de um gradiente eletroquímico de prótons para promover a síntese de ATP. 
 
Bibliografia 
Alberts B, Bray D, Hopkin K, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. 
Fundamentos da Biologia Celular. 4ª Ed. Porto Alegre- Artmed (2017). 
ACADEMY, Khan. Introdução à fotossíntese. Disponível em: 
https://pt.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/introduction-to-
stages-of-photosynthesis/a/intro-to-photosynthesis. Acesso em: 20 out. 2021.