Mitocôndrias: Origem e Funcionamento

Prévia do material em texto

Lar���� Oli����a Lim� - F�� (M19) 
 MITOCÔNDRIAS 
 ORIGEM 
 a partir de bactérias aeróbias; 
 estabelecimento de relação simbiótica com céls 
 eucariontes anaeróbias; 
 ribossomos e DNA semelhantes aos das 
 bactérias; 
 as bactérias penetraram por fagocitose e 
 escaparam dos mecanismos de destruição; 
 a bactéria recebeu proteção e nutrientes, e a cél 
 hospedeira ganhou um sistema de fosforilação 
 oxidativa p/ o aproveitamento de energia, 
 tornando-se aeróbia; 
 ao longo do processo evolutivo, as mitocôndrias 
 perderam a maior parte do seu genoma, que foi 
 transferido p/ o núcleo da cél. 
 ATP → ADP + Pi + energia 
 depósitos de energia da cél: triacilglicerídeos, 
 glicogênio e compostos intermediários 
 (metabólitos); 
 ATP (adenosina-trifosfato); 
 ATPase é muito abundante na cél; 
 as céls desenvolveram um sistema que oxida 
 lentamente os nutrientes, liberando gradualmente 
 energia e produzindo água e CO₂; 
 respiração celular: consome O₂ e libera CO₂; 
 glicólise anaeróbia (citosol) e fosforilação 
 oxidativa (mitocôndria); 
 GLICÓLISE 
 ocorre no citosol; 
 sequência de 11 enzimas; 
 transformação de glicose, sem uso de O₂; 
 produção de piruvato e liberação de ATP; 
 Lar���� Oli����a Lim� - F�� (M19) 
 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 o piruvato é oxidado até a formação de gás 
 carbônico e de água; 
 inclui a produção de acetil-CoA, o ciclo do ác. 
 cítrico e o sistema transportador de elétrons; 
 produção de acetilcoenzima A: 
 CoA + acetato (originados do piruvato); 
 -oxidação dos ác. graxos; β
 complexo desidrogenase do piruvato: piruvato → 
 acetil-CoA; 
 o acetil-CoA entra no ciclo do ác. cítrico; 
 funcionamento do PDHc 
 CICLO DE KREBS/ ÁCIDO CÍTRICO 
 ciclo dos ácidos tricarboxílicos; 
 produção gradual de e⁻ e de prótons; 
 e⁻ captados por moléculas como FAD (flavina 
 adenina dinucleotídeo), NAD 
 (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) e 
 citocromos; 
 H liberado na matriz mitocondrial sob a forma de 
 prótons; 
 produz e⁻ com alta energia e prótons, gerando 
 CO₂; 
 SISTEMA TRANSPORTADOR DE E⁻ 
 citocromos (compostos orgânicos ricos em ferro) 
 + enzimas; 
 e⁻ transportados cedem energia, que é veiculada 
 p/ a síntese do ATP; 
 produção de 36 moléculas de ATP; 
 citocromo-oxidase: sistema enzimático que 
 produz O⁻; 
 o O⁻ combina-se com prótons, produzindo H₂O; 
 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energia 
 ocorre fluxo cnt de ADP p/ dentro e de ATP p/ 
 fora da mitocôndria; 
 aprox. metade da energia liberada dos nutrientes 
 está contida nas moléculas de ATP, produzidas na 
 mitocôndria; 
 Lar���� Oli����a Lim� - F�� (M19) 
 os outros 50% são dissipados sob a forma de 
 calor (utilizado p/ aquecer o corpo); 
 LOCALIZAÇÃO DAS MITOCÔNDRIAS 
 mais numerosas em céls com metabolismo 
 energético alto, ex: céls musculares estriadas, 
 espermatozoides; 
 podem estar distribuídas por todo o citoplasma 
 ou se acumular perto de regiões com cílios e 
 flagelos ou de dobras da membrana de céls 
 transportadoras de íons; 
 ULTRAESTRUTURA DAS MITOCÔNDRIAS 
 duas membranas + matriz mitocondrial; 
 MME : semelhante à membrana plasmática, com 
 presença de proteínas, rica em colesterol; 
 MMI : pobre em colesterol, rica em cardiolipina 
 (lipídio); apresenta cristas; presença de 
 corpúsculos elementares (geração de ATP e de 
 calor); presença de proteínas da CTE; 
 fosfolipídios de membrana são sintetizados no 
 REL; 
 espaço intermembranoso; 
 matriz: substância elétron-densa (observado em 
 microscopia eletrônica); contém filamentos de 
 DNA e de ribossomos; 
 a matriz é um complexo de enzimas, como as que 
 realizam a -oxidação de ác. graxos e as do CK, β
 além das envolvidas na replicação, na transcrição 
 e na tradução do DNA mitocondrial; 
 mitocôndrias também participam do processo de 
 síntese de hormônios esteroides e do 
 desencadeamento da apoptose; 
 TRANSFORMAÇÃO DE ADP EM ATP 
 processo quimiosmótico; 
 e⁻ produzidos no CK são transportados p/ a MMI 
 e acumulados no espaço intermembranoso; 
 a energia do fluxo retrógrado de prótons pelos 
 corpúsculos elementares é usada p/ transformar 
 ADP em ATP; 
 no tecido adiposo marrom, a oxidação de 
 combustível serve não p/ produzir ATP, mas p/ 
 gerar calor p/ manter o recém-nascido aquecido; 
 presença de um grande número de mitocôndria, e, 
 portanto, de uma alta [] de citocromos com 
 grupos heme; 
 adipócitos marrons possuem a termogenina na 
 MMI, também chamada de proteína 
 desacopladora, que fornece uma via p/ os prótons 
 retornarem à matriz sem passar pela 
 ATP-sintase; 
 GENOMA MITOCONDRIAL 
 originam-se pelo crescimento e pela divisão das 
 mitocôndrias preexistentes; 
 RNAm formado apenas por éxons, sem íntrons; 
 genoma com 37 genes: 2 p/ RNAr; 22 p/ RNAt e 
 13 que codificam RNAm; 
 4 dos 64 códons têm significado diferente do 
 código genético universal; 
 origem exclusivamente materna; 
 a maior parte das proteínas é codificada pelo 
 genoma nuclear e produzida por polirribossomos 
 livres; 
 Lar���� Oli����a Lim� - F�� (M19) 
 DOENÇAS MITOCONDRIAIS 
 Doença de Luft : aumento de mitocôndrias; 
 forma-se pouco ATP e mais calor; 
 Miopatia mitocondrial infantil : fatal; lesão dos 
 Mm. esqueléticos e disfunção renal; ausência das 
 enzimas da CTE; 
 somente mulheres transmitem p/ seus filhos; 
 a distribuição de mitocôndrias, nas divisões 
 celulares, se faz de forma irregular entre as 
 novas céls, por isso, há grande variabilidade dos 
 sintomas entre membros de uma família com 
 mutação no DNA mitocondrial; 
 o genoma mitocondrial não conta com mecanismo 
 de correção do DNA, tendo um número de 
 mutações 10x maior do que o DNA nuclear; 
 música: ‘’ciranda cirandinha’’ 
 COMEÇA COM A GLICOSE, QUE PRODUZ 2 
 PIRUVATOS 
 LIBERA 2H₂, 2ATPs VIRAM 4 
 1 ÁCIDO PIRÚVICO, CO₂ E H₂ 
 LIBERA E SE TRANSFORMA LOGO EM 
 ACETIL DEPOIS 
 CICLO DE KREBS USA ÁGUA E ACETIL COA 
 2CO₂ ATP 4H₂ LIBERÁ 
 O NAD E O FAD TRANSPORTAM OS 
 HIDROGÊNIOS 
 QUE NA CADEIA SE ENCONTRAM SEMPRE 
 COM O OXIGÊNIO 
 NAD FAD CITC CITB E CITA, CITA3 E O O₂ 
 A CADEIA VÃO FORMAR