aula 09 organelas citoplasmaticas

Prévia do material em texto

SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
 Organelas Citoplasmáticas: 
 Mitocôndrias e Cloroplastos
Aula 09:
Célula Eucarionte
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Organelas citoplasmáticas
São pequenos compartimentos localizados no citoplasma, onde ocorrem determinadas reações químicas celulares;
Características das células eucariontes;
Algumas, como os ribossomos, não são compartimentos membranosos.
2
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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.
Mitocôndria e sua estrutura
3
Micrografia eletrônica de duas mitocôndrias de pulmão
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Estrutura das mitocôndrias
São dotadas de duas membranas, uma externa lisa e uma interna cheia de pregas, denominadas cristas.
Entre as das membranas existe um pequeno espeço, chamado de espaço intermembranar.
O seu interior é preenchido por uma
matriz mitocondrial.
4
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Funções das mitocôndrias
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.
5
 ATP ADP + Pi + Energia
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Importância do ATP
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.
ATP – adenosina trifosfato
ADP – adenosina difosfato
Pi – fosfato inorgânico
6
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Produção de ATP
 ADP + Pi + Energia ATP
Na respiração celular aeróbia ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP.
ATP – adenosina trifosfato
ADP – adenosina difosfato
Pi – fosfato inorgânico
A energia utilizada para isso é proveniente da quebra dos nutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos).
7
O esquema mostra as principais fontes de energia e como 
se comportam metabolicamente. 
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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.
8
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Reação geral da respiração celular aeróbica
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.
 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 2 H2O + Energia
9
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Respiração celular aeróbica
A primeira etapa da respiração celular aeróbica, quando a glicose é utilizada, é sua quebra em duas moléculas de ácido pirúvico, denominada glicólise. 
Esta etapa ocorre ainda no citoplasma. 
Reação compacta da glicólise
10
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Respiração celular aeróbica
As duas moléculas de ácido pirúvico entram na mitocôndria e dentro dela geram, cada uma, uma molécula de Acetil-coenzima A. 
Reação que acontece na matriz da mitocôndria. 
11
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Respiração celular aeróbica
As duas moléculas de Acetil-coA 
passam por uma série de reações químicas denominadas de 
Ciclo de Krebs.
12
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Respiração celular aeróbica
No Ciclo de Krebs são liberados elétrons, que são transportados por duas moléculas, o NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e o FAD (Flavina adenina dinucleotídeo).
O NADH e o FADH2 formados vão para a última etapa, denominada Fosforilação Oxidativa, quando a maior parte do ATP é produzida.
Os elétrons passam de forma sequencial para as moléculas presentes na membrana das cristas mitocondriais, liberando energia.
13
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Respiração celular aeróbica
A energia liberada é utilizada pela enzima ATPsintase para produção de moléculas de ATP, fosforilando o ADP.
Cadeia respiratória: Fluxo de elétrons (e ) provenientes do NADH e FADH acoplado 
a um bombeamento de H para o espaço intermembranar. Prótons H retornando para a 
matriz mitocôndia ativando a enzima ATPsintate, resónsável pela síntese de ATP
-
+
2
+
14
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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.
DNA (genoma) de uma mitocôndria
15
Lynn Margulis, fundadora da Teria da Endossimbiose
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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”.
16
Lynn Margulis, fundadora da Teria da Endossimbiose
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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”.
Clique aqui para assistir 
a Teoria da Endossimbiose.
17
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Teoria da endossimbiose
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.
18
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
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.
19
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Estrutura dos cloroplastos
São dotadosde 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.
20
Cloroplasto dentro de uma célula 
Estrutura de um cloroplasto
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Estrutura dos cloroplastos
21
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Fotossíntese
O processo de fotossíntese consiste na utilização de energia luminosa para fixação do carbono, do gás carbônico da atmosfera, produzindo glicose.
6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
22
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Importância da fotossíntese
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.
23
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Cloroplasto e mitocôndria
Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria
24
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Cloroplasto e mitocôndria
Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria
Clique aqui para assistir a 
Experiência da Fotossíntese
em Elodea.
25
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Exercício
1) (Fuvest-SP) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” 
 das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias:
a) Estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão de alimentos.
b) Produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação de 
 moléculas orgânicas.
c) Consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de 
 amido a partir de glicose.
d) Serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese 
 de ATP.
e) Produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido 
 ou de glicogênio.
26
AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos
Biologia Celular
Exercício
2) (Fuvest-SP) Em artigo publicado no suplemento mais!, do jornal Folha de São Paulo, de 6 de agosto 
 de 2000, José Reis relata que pesquisadores canadenses demonstraram que a alga unicelular 
 Cryptomonas resulta da fusão de dois organismos, um dos quais englobou o outro ao longo da 
 evolução. Isso não é novidade no mundo vivo. Como relata José Reis:[...] É hoje corrente em 
 Biologia, após haver sido muito contestada inicialmente, a noção de que certas organelas [...] 
 são remanescentes de células que em tempos idos foram ingeridas por célula mais desenvolvida. 
 Dá-se a esta o nome de hospedeira e o de endossimbiontes às organelas que outrora teriam sido 
 livres.
 São exemplos de endossimbiontes em células animais e em células de plantas, respectivamente:
a) Aparelho de Golgi e centríolos. 
b) Centríolos e vacúolos 
c) Lisossomos e cloroplastos. 
d) Mitocôndrias e vacúolos. 
e) Mitocôndrias e cloroplastos. 
27
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Ler o capítulo 5 - Componentes Citoplasmáticos
Responda o quiz e a atividade no ambiente SAVA....
Navegar pelos demais itens das trilhas de conhecimento do SAVA.
28