A mitocôndria e a energia

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Mitocôndrias
Aula adaptada da professora Georgia Pacheco
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Mitocôndrias
Sistema com duas membranas;
Espaços celulares estruturalmente distintos
Possui material genético próprio;
Importação de proteínas do citosol
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Mitocôndria- Origem
Teoria endossimbiótica
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Mitocôndrias
Estrutura 
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Mitocôndrias
Funções:
Produção de energia (Ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa, ciclo da uréia e β-oxidação);
Apoptose- Morte celular;
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Energia
Energia- Capacidade de provocar mudança;
Primeira lei da termodinâmica- A energia do universo é constante. Ela pode ser transformada e transferida mas não pode ser criada ou destruída (princípio da conservação de energia).
Segunda lei da termodinâmica- Pergunta: “ se a energia não pode ser destruída, por que os organismos não podem reciclar sua energia repetidamente?”. 
Em cada transformação ou transferência de energia, parte da mesma se torna não utilizável, incapaz de realizar trabalho.
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Energia
Segunda lei da termodinâmica
A consequência lógica da perda de energia útil durante as transferências ou transformações de energia é que cada um desses eventos aumenta a desordem do universo (entropia- desordem ou aleatoriedade).
Assim a segunda lei da termodinâmica pode ser expressada da seguinte maneira: “ Toda transferência ou transformação de energia aumenta a entropia do universo”.
As células constroem estruturas organizadas de matérias-primas menos organizadas (Exemplo: aminoácido- proteína).
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Energia
Variação de energia livre, ΔG
Universo= “sistema” + “vizinhança”;
Energia livre é a fração de energia de um sistema capaz de realizar trabalho quando a temperatura e a pressão são constantes.
Assim ΔG= ΔH- TΔS
ΔH- variação de entalpia do sistema (energia total)
ΔS- Variação de entropia do sistema
T- Temperatura absoluta em kelvin
ΔG>0 (não espontâneo- diminui a energia livre do sistema), ΔG<0 (espontâneo)
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Espontâneo
Não espontâneo
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Energia
Energia livre e metabolismo
Respiração celular
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O ΔG= - 686 Kcal/mol
Exemplo: Sistema hidroelétrico isolado x multietapa
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Energia
Energia livre e metabolismo
Respiração celular
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O 
ΔG= - 686 Kcal/mol
“La nutrizione animale sembra una candela bruciando”
Leonardo da Vinci
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Energia
A molécula de ATP fornece energia para o trabalho celular acoplando reações exergônicas com reações endergônicas.
Todas as células realizam 3 tipos principais de trabalho:
Químico- Ativação de reações endergônicas, que não ocorreriam espontaneamente, como a síntese de polímeros a partir de monômeros;
Transporte- Bombeamento de substâncias através das membranas;
Mecânico- vibração de cílios, contração muscular e o movimento dos cromossomos durante a reprodução celular.
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Energia
A molécula de ATP
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ATP + H2O ADP + Pi
ΔG= - 7,3 Kcal/mol
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As enzimas aceleram as reações do metabolismo diminuindo as barreiras de energia
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Energia
Energia livre e metabolismo
Respiração celular
Vida é trabalho
Vias catabólicas produzem energia oxidando combustíveis orgânicos:
Compostos orgânicos + 6O2 6CO2+ 6 H2O + Energia (ATP+ calor) 
 (C6H12O6)
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Energia
Energia livre e metabolismo
Reações redox: Oxidação e redução
Transferências de elétrons de um reagente para outro
Na + Cl Na+ + Cl-
Oxidação- perda de elétrons
Redução- Adição de elétrons
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Visão geral da respiração celular
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Visão geral da respiração celular
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Ciclo de Krebs- Http://www.youtube.com/watch?v=1xWDBGybWhg
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Visão geral da respiração celular
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ATP sintase
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Resumindo