Organelas Citoplasmáticas e suas Funções

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Biologia Celular
Prof. William Volino
Aula 7
Organelas citoplasmáticas
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São pequenos compartimentos localizados no citoplasma, onde ocorrem determinadas reações químicas celulares;
Características das células eucariontes;
Algumas, como os ribossomos, não são compartimentos membranosos.
 
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Organelas citoplasmáticas
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Mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas presentes em quase todos os tipos de células eucariontes.
A quantidade de mitocôndrias em uma célula varia de acordo com a atividade metabólica da célula.
As mitocôndrias podem ter vários formatos diferentes, dependendo do tipo de célula.
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São dotadas de duas membranas, uma externa lisa e uma interna cheia de pregas, denominadas cristas.
Entre as duas membranas existe um pequeno espaço, chamado de espaço intermembranar.
O seu interior é preenchido por uma matriz mitocondrial.
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As mitocôndrias são o local onde ocorre a produção da maior parte da energia que a célula precisa para manter as suas funções vitais.
O processo de produção de energia com participação das mitocôndrias se chama Respiração Celular Aeróbia.
Na respiração celular aeróbia acontece a produção de ATP (adenosina tri fosfato), que é utilizada como fonte direta de energia pela célula.
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Na respiração celular aeróbia ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP.
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ADP + Pi + Energia ATP
A energia utilizada para isso é proveniente da quebra dos nutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos).
ATP – adenosina trifosfato
ADP – adenosina difosfato
Pi – fosfato inorgânico
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O ATP, produzido pela respiração celular aeróbia, pode ser prontamente quebrado, liberando a energia que está armazenada em sua molécula, na ligação com o terceiro fosfato.
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ATP – adenosina trifosfato
ADP – adenosina difosfato
Pi – fosfato inorgânico
ATP ADP + Pi + Energia
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Respiração celular aeróbica
A respiração celular aeróbia é composta por um conjunto de reações de oxidação e redução, que conta, portanto, com a participação do oxigênio.
A glicose, proveniente dos carboidratos da alimentação, é a principal fonte de energia, embora existam outras.
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Quando a glicose é utilizada como fonte de energia, temos a reação geral:
Portanto, é a oxidação da glicose até haver a produção de gás carbônico, água e liberação de energia.
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 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 2 H2O + Energia
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DNA mitocondrial
As mitocôndrias possuem DNA próprio, várias cópias de pequenas moléculas circulares que codificam algumas proteínas que participam da fosforilação oxidativa.
A maior parte das proteínas mitocondriais são codificadas por genes que estão localizados no núcleo da célula.
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Teoria da Endossimbiose
A teoria da endossimbiose consiste em supor que mitocôndrias (e cloroplastos), em um passado distante, eram bactérias aeróbias que foram incorporadas pelas células eucariontes anaeróbias. 
As células eucariontes passaram a poder utilizar o oxigênio para produção de energia, de forma muito mais eficiente, e forneceram proteção com relação ao meio externo às “células invasoras”.
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Algumas evidências suportam a teoria da endossimbiose, como por exemplo: 
A presença de DNA próprio;
O DNA é circular como nas bactérias e segue o mesmo código genético;
Os ribossomos mitocondriais se assemelham aos ribossomos bacterianos;
A membrana interna da mitocôndria se assemelha à membrana das bactérias; 
A capacidade de se multiplicar dentro da célula, por fissão, da mesma forma que as bactérias se multiplicam.
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Cloroplastos
Os cloroplastos fazem parte de um grupo de organelas chamadas de plastídeos.
Estão presentes em células vegetais e de algas.
São as organelas que conferem coloração verde às algas e plantas, devido ao seu conteúdo de clorofila, um pigmento verde.
São responsáveis pelo processo de fotossíntese.
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São dotados de duas membranas, que formam o envelope do cloroplasto. Entre as duas membranas há um espaço intermembranas.
No seu interior existem os tilacoides, que são como sacos achatados e empilhados, formando o grana.
Nos tilacoides ocorre uma importante etapa da fotossíntese, a captação da energia luminosa.
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O processo de fotossíntese consiste na utilização de energia luminosa para fixação do carbono, do gás carbônico da atmosfera, produzindo glicose.
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6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
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A fotossíntese é a fonte de carboidratos (glicose) utilizados por todos os seres vivos para produção de energia.
É também por meio da fotossíntese que é produzido o oxigênio que os seres vivos respiram. 
A fotossíntese ainda promove a redução da quantidade de gás carbônico da atmosfera.
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Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria
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Ribossomos
Os ribossomos são pequenas estruturas encontradas em todas as células, formados por RNA ribossomal e proteínas ribossomais.
O rRNA é sintetizado no nucléolo da célula e no núcleo se associa às proteínas para formar as subunidades ribossomais.
Possuem uma subunidade maior e uma subunidade menor.
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Os ribossomos fazem a tradução do RNA mensageiro para síntese de proteínas, formando o complexo de tradução.
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São encontrados nas células sob duas formas: 
Livres;
Associados ao retículo endoplasmático granular.
Os ribossomos livres são encontrados soltos no citoplasma.
Podem ocorrer como um único ribossomo ou em grupos conhecidos como polirribossomos, quando vários estão associados ao mRNA.
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Os ribossomos livres ocorrem em maior número que os ribossomos associados ao retículo em células que retém a maioria das proteínas fabricadas.
São responsáveis pela síntese das proteínas que estão em solução no citoplasma ou formam elementos móveis ou estruturas citoplasmáticas importantes.
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Os ribossomos encontrados associados à membrana externa do retículo endoplasmático (RE) formam o RE granular.
Ocorre em maior número que os ribossomos livres em células que secretam suas proteínas fabricadas (células pancreáticas produtoras de enzimas digestivas).
São responsáveis pela síntese de proteínas que formam membranas, ou são empacotadas e estocadas em vesículas no citoplasma ou que são exportadas para o exterior. 
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Biologia Celular
Prof. William Volino
Atividade
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Exercício
As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias:
Estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão de alimentos.
Produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação demoléculas orgânicas.
Consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose.
Serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP
Produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio.
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