Mitocôndria e a energia da natureza

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1. Qual a relação das mitocôndrias com o ciclo de energia da natureza? Explique
2. Qual a relação dos processo de obtenção de energia que ocorrem nas mitocôndrias com o transporte através da membrana? Explique.
 3. Existe alguma doença relacionada a deficiência mitocondrial? Descreva pelo menos três.
A MITOCÔNDRIA
 ALBERTS. PG- 849 NO LEITOR EXPLORER. OU PG- 815 NO LIVRO.
JUNQUEIRA. PG 65. 
ACONSELHO LER PRIMEIRO O LIVRO DO JUNQUEIRA E DEPOIS O LIVRO DO ALBERTS, POIS O JUNQUEIRA TEM UMA LINGUAGEM MAIS COMPREENSÍVEL.
INTRODUÇÃO
Mitocôndrias são organelas citoplasmáticas com forma de bastonete. Seu número nas células varia de dezenas a centenas, dependendo do tipo celular. As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoproteicas semelhantes ás demais membranas celulares. A membrana externa é lisa e a interna possui dobras chamadas cristais mitocondriais.
O interior da mitocôndria é preenchido por um liquido viscoso, a matriz mitocondrial, que contem enzimas, DNA, RNA e ribossomos.
Nas mitocôndrias ocorre a respiração celular, processo em que moléculas orgânicas reagem com gás oxigênio, formando gás carbônico, água e liberando energia, a qual é armazenada nas moléculas altamente energéticas de ATP. O ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para as outras regiões da célula, fornecendo energia para as atividades celulares. 
Para obter energia a mitocôndria possui seu próprio processo, esse é dividido em partes para que fique didático, entretanto são um apenas um, essas partes são a glicólise na qual ela quebra a molécula de glicose, sofrendo uma variante de processos, formando o ácido pirúvico que passa pelo ciclo de Krebs, nesse processo é liberado transportadores necessários para continuar o processo, além de liberar o CO2, esses transportadores são o NADH, por último ele passa pela cadeia respiratória, no qual os transportadores cedem H+ e vai passando por etapas até formar o ATP.
 
A glicose é uma molécula que se obtém pela alimentação ou da degradação da glicogenia armazenada no nosso corpo. Existem dois métodos para a quebra dessa substância, ela se dá início com a adição de dois fosfatos em uma molécula de glicose, mantendo-a estável e facilitando a quebra, esse processo é chamado de ativação e ocorre-se com o gasto de ATP. 
Glicólise é um processo anaeróbio que ocorre sem a presença de oxigênio e que ocasiona a degradação da glicose (C6H12O6), a via metabólica, que ocorre no citoplasma das células de todos os seres vivos, ocasiona a formação do ácido pirúvico (C3H4O3) e de moléculas de ATP.
O outro método é a molécula instável de glicose, ao se quebra, forma duas moléculas de ácido pirúvico, na qual gera quatro moléculas de ATP e no início do processo também são utilizadas duas moléculas de ATP, o saldo líquido é de duas moléculas.
 
Por tanto, quando se ocorre o processo de glicólise, tem-se a liberação de quatro elétrons e quatro íons H+, há quatro moléculas H+, duas ficam livres no citoplasma, e enquanto as outras duas se encontra juntamente aos quatro elétrons, que são capturadas pelo dinucleotídio de nicotinamida-adenina (NAD+) que formam o NADH. Pela capacidade de receber elétrons e os íons H+, o NAD+ é considerado de um aceptor de elétrons.
 
Equação química da Glicólise:
 
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi+ 2NAD+ → 2C3H403 + 2ATP + 2NADH + 2H+
 
O ácido pirúvico que é formado no processo de glicólise, com presença de oxigênio, é usado na mitocôndria no processo de respiração celular.
E quando não há oxigênio suficiente, o piruvato é transformado em ácido lático ou etanol chamado de fermentação.
 
AMABIS&MARTHO, Biologia das Células 1. Ed. Moderna.
(Rosa)
1. Qual a relação das mitocôndrias com o ciclo de energia da natureza? Explique:
É na Mitocôndria que várias moléculas (Aminoácidos, nucleotídeos, lipídeos, açúcares, etc) sofrem reações enzimáticas se transformando em energia. Quanto mais gasto de energia mais reação ocorre, para que isto ocorra o número de mitocôndrias aumenta gerando uma quantidade de energia suficiente. Ex. Uma pessoa com vida sedentária gasta menos energia consequentemente terá menos mitocôndrias reagindo em seu organismo.
 
Hipótese endossimbiótica - As mitocôndrias e os cloroplastos provavelmente evoluíram de bactérias endossimbióticas. As células eucarióticas iniciaram sua existência como organismos anaeróbios, sem mitocôndrias ou cloroplastos, e então estabeleceram uma relação endossimbiótica com uma bactéria cujo sistema de fosforilação oxidativa foi subvertido pelas células para seu próprio uso. (Alberts, pag. 870)
 
As mitocôndrias são de origem materna – Em animais superiores o óvulo sempre contribui com muito mais citoplasma para o zigoto do que o espermatozoide. Seria esperado, portanto, que a herança mitocondrial em animais superiores fosse quase uniparental - ou, mais precisamente, materna. Um ovo humano fertilizado carrega, talvez, 2.000 cópias do genoma mitocondrial humano, todas, com exceção de uma ou duas, herdadas da mãe. (Alberts, pag. 866)
 
Visão geral da reação do ácido cítrico (Ciclo de Krebs)- reação da acetil-CoA com o oxaloacetato inicia o ciclo, produzindo citrato (ácido cítrico). Em cada volta do ciclo, duas moléculas de CO2, são produzidas como produtos de dejeto e, ainda, três moléculas de NADH, uma molécula de GTP e uma molécula de FADH2. O número de átomos de carbono de cada intermediário é mostrado nos quadros amarelos. (Alberts, pag. 98)
 
Síntese de Moléculas - A glicólise e o ciclo do ácido cítrico fornecem os precursores necessários para a síntese de muitas moléculas biológicas importantes. Aminoácidos, nucleotídeos, lipídeos, açúcares e outras moléculas (mostrados aqui como produtos) servem como precursores de muito macro moléculas da célula. Neste diagrama, as setas pretas indicam uma única reação catalisada por uma enzima. As setas vermelhas geralmente representam as vias com muitas etapas que são necessárias para produzir os produtos indicados. (Alberts, pag.99)