Teoria celular

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Teoria celular: a célula como unidade morfofisiológica dos seres vivos. Diferenciação e caracterização de células procariontes e eucariontes.
Em 1665, o cientista inglês Robert Hooke (1635-1703), observando pedaços de cortiça ao microscópio, observou pequeníssimas cavidades semelhantes às de uma colméia, a que chamou de pequenas celas, células. Apenas no século XIX se reconheceu a célula como a unidade funcional de todos os organismos vivos.
Atualmente, os três postulados da teoria celular citados são: Todos os seres vivos são formados por células; a célula é a unidade morfofisiológica dos seres vivos e; uma célula provém de outra célula. Essa teoria foi formulada, por volta de meados do século XIX, por dois cientistas alemães, Mathias Schleiden (1804-1881) eTheodor Schwann (1810-1882), defendia que todos os seres vivos são constituídos por células (primeiro postulado), que a célula é uma espécie de "fábrica química" onde se realizam todos os processos necessários à vida do organismo (segundo postulado) e que cada célula deriva de uma outra célula (terceiro postulado).
Foi na patologia e na fisiologia que o alemão Rudolf Virchow (1821-1902), de formação médica verificou a teoria celular, determinando-se o centro da doença dos tecidos para as células. A célula doente foi por ele considerada não como uma estrutura qualitativamente diferente, mas apenas como uma modificação da célula sã. Esta afirmação abriu caminho a pesquisas sobre a identificação das condições que alteram o estado normal de uma célula e a resposta da própria célula àquelas condições patológicas.
Todos os seres vivos são formados por células: apenas uma nos organismos unicelulares, muitíssimas nos pluricelulares. Este conceito, que hoje nos parece simples, tem uma origem muito remota, sendo preciso recuar até ao século XVII, quando os primeiros instrumentos ópticos, como o microscópio, permitiram ao homem observar objetos muito pequenos de cuja existência nem se suspeitava.
O tempo de vida de uma célula pode variar conforme a espécie. No ser humano, existem células que vivem apenas alguns dias, e outras que podem acompanhar o indivíduo por toda a vida.
Quanto a longevidade das células, estas podem ser classificadas em lábeis (curta duração), estáveis (duram meses ou anos) ou permanentes (duram toda a vida).
As células lábeis são pouco diferenciadas e possuem grande capacidade de duplicação, como por exemplo, as hemácias. O tempo de vida de uma hemácia é de aproximadamente 90 dias.
As células estáveis se multiplicam durante o crescimento do organismo, um exemplo dessas células são as epiteliais.
Diferente das células lábeis e estáveis, as células permanentes possuem grande capacidade de diferenciação e se multiplicam apenas na fase embrionária.
As células procariontes são assim designadas devido à carência de membrana plasmática. Ao contrário das eucarióticas, as procarióticas não possuem organelas membranosas (retículo endoplasmático liso e rugoso, complexo de golgi, mitocôndrias, plastos, lisossomos e vacúolos) e muito menos um núcleo delimitado pela cariomembrana (carioteca) envolvendo os cromossomos. Acredita-se que essas células, com estrutura e funcionamento bem simplificado, tenham sido os primeiros organismos do mundo vivo, chamadas de protobactérias ou protocélulas. Essas células apresentam uma parede esquelética (parede celular) externamente à membrana plasmática, com função de proteção e controle das trocas de substâncias com o meio ambiente. Dispersos no citoplasma ficam os ribossomos, auxiliando a síntese protéica, através da decodificação do comando enviado pelo material genético.O material genético desses organismos, geralmente um único filamento emaranhado de DNA circular (ácido desoxirribonucléico) chamado cromatina, encontra-se mergulhado no hialoplasma da célula. Atualmente as células procarióticas, grupo de seres unicelulares ou coloniais, são representadas pelas bactérias e cianobactérias (algas azuis ou cianofíceas).
As células eucariontes, também denominadas de células eucarióticas, são consideradas células verdadeiras, mais complexas em relação às procarióticas por possuírem um desenvolvido sistema de membranas. Este tipo celular, típico da constituição estrutural dos fungos, protozoários, animais e plantas, apresenta interior celular bem compartimentado, ou seja, uma divisão de funções metabólicas entre as organelas citoplasmáticas: retículo endoplasmático liso e rugoso (RER), mitocôndrias, organoplastos, lisossomos, peroxissomo e complexo de golgi.No entanto, um importante aspecto evolutivo das células eucarióticas é a individualização de um núcleo ou carioteca, delimitado por membrana nuclear ou cariomembrana, restringindo em seu interior o material cromossômico. Evolutivamente acredita-se que o surgimento das células eucariontes tenha partido do processo de emissão de prolongamentos ou invaginações da membrana plasmática em células primitivas, que foram adquirindo crescente complexidade à medida que se multiplicavam. Quanto à existência dos cloroplastos e mitocôndrias no interior dos eucariotos, acredita-se que relações simbióticas foram mantidas entre células procarióticas englobadas por células eucarióticas, mantendo um harmônico sistema celular.
EvolEvolução celular e endosimbiose
ução celular e endosimbiose
Célula Procarionte - Não possui membrana celular, não possui organelas especializadas, DNA disperso no citoplasma (podendo ser chamado de nucleóide), não forma tecidos fazendo com que TODOS os procariontes sejam unicelulares.
 
Célula Eucarionte - Possui cariomembrana (ou membrana nuclear – Organizado), possui organelas especializadas, forma, tecidos ou não (pois existem eucariontes unicelulares e pluricelulares).
 
Seres Aeróbicos - utilizam o oxigênio para oxidar estruturas e obter energia.
 
Seres Anaeróbicos - não utilizam o oxigênio, extraindo sua energia de outra forma. Morrem na presença do oxigênio.
 
Seres Heterótrofos - alimentam-se de outros seres ou de substâncias. Não produzem seu próprio alimento.
 
Seres Autótrofos - produzem seu próprio alimento. Transformam energia luminosa em energia química.
 
 
Segundo a teoria de Opalin (1936), num oceano primitivo, um caldo de nutrientes (carbono, enxofre, nitrogênio, hidrogênio, dentre outros), sujeito a todo tipo de intempéries e fatores limitantes (raios ultra-violeta, descargas elétricas, altas temperaturas), a organização de moléculas como os lipídeos (com a sua propriedade de se organizar em membranas) e moléculas com as características enzimáticas do RNA (senão próprio), sugerem que após passados alguns milhões de anos, haveria se formado o primeiro procarionte heterótrofo primitivo.
 
Após uma explosão no crescimento destes procariontes primitivos, no decorrer dos anos (milhões de anos), estes compostos existentes no mar primitivo cessaram, ou seja, acabaram. Com o fim da fonte de alimento, alguns procariontes diferenciados começaram a extrair seu alimento do sulfeto de hidrogênio e da energia luminosa, surgindo assim os primeiros seres AUTÓTROFOS. Estes seres começaram ater como sub-produto da sua produção de energia um gás chamado oxigênio. Acredita-se que estes procariontes autótrofos primitivos são as algas azuis ou cianofíceas.
O oxigênio era letal para estes procariontes. Eles foram se afastando das áreas onde havia este elemento. Outra linhagem diferenciada surgiu com o passar do tempo, os procariontes Aeróbicos, ou seja, seres unicelulares que toleravam a presença (não morriam) na presença do oxigênio.
 
Com o passar do tempo, as células foram aos poucos se compartimentalizando, ou seja, se dividindo em compartimentos, o que permitiu que uma série se reações químicas simultâneas ocorressem. A possibilidade de separar deforma estanque áreas da célula, nos demonstra a teoria do surgimento do núcleo, que não deixa de ser nada mais que a segregação do material informacional da célula do restante dos seus componentes.
 
A evolução celular e o aumento da complexidade das células se deve a teoriada ENDOSIMBIOSE, a qual procariontes primitivos tenham sido fagocitados por outras células e ao invés de serem digeridos (consumidos), foram incorporados à composição celular, atuando como fornecedores de energia. É o caso das mitocôndrias nas células animais e dos Plastos (xantoplatos, cloroplastos) nas células vegetais.
Ultra estrutura Celular – Organelas Citoplasmáticas
Polirribossomos ou Polissomas
mRNA e diversos ribossomas – processa a tradução ou síntese das moléculas protéicas.
mRNA com a seqüência do nucleotídeo que será traduzida – formando a estrutura primária da proteína
Ribossoma é um complexo de diversas proteínas e alguns ácidos ribonucléicos que se associam assumindo uma estrutura tridimensional apropriada para tradução. Formado por 2 sub-unidades presentes no citosol.
 
Livres – síntese de proteínas hidrofílicas que:
a    Citosol ou matriz citoplasmática
b    Subunidades protéicas para certos componentes celulares como microtúbulos e microfilamentos
c    Proteínas que serão incorporadas às estruturas que não sintetizam proteínas com núcleo, peroxisomas ou sintetiza somente parte de suas proteínas como as mitocôndrias e os cloroplástos.
Presente em células que possuem grande quantidade de ribossomas livres
      Células especializada para síntese que exerce função no citosol– eritroblasto e cianoblasto.
      Células que se reproduzem em ritmo acelerado – embrionárias e tumores de crescimento rápido.
 
Aderidos ao RER
Aderem (mecanismo complexo) e injetam suas proteínas no RER separando-as do citosol
 
 
Retículo Endoplasmático
É uma rede contínua de tubos, vesículas achatdas e vesículas esféricas, cuja parede é membranosa e cujo interior, ou cisterna, ode conter material amorfo. Pode ser Rugoso ou Liso
 
 
RER – Retículo Endoplasmático Rugoso
·        Morfologia variável – cisternas achatadas e lâminas paralelas
·        Quantidade proporcional à atividade de síntese protéica.
·        Molécula é sintetizada a partir de um polipeptídio sinal que marca as cadeias protéicas que serão secretadas no retículo.
·        Polipetptídeos em geral formados com sinais (em geral série de aa.) na extremidade NH2 ou COOH que indicam os destinos (cortado com proteases das cisternas)
·        Sofrem alterações no RER e/ou Golgi
·        Nas cisternas do RER, cadeias polipeptídicas interagem e geram as estruturas 2árias, 3árias e 4árias das proteínas.
·        Processos de proteólise limitada, formando fragmentos biologicamente ativos.
·        Adição de diversos radicais como hidroxila, sulfato e fosfato.
·        Em geral uma glicolização inicial igual para todas as proteínas ð Golgi onde ocorre a hidrólise parcial da fração glicídica das glicoproteínas e adição de novos açúcares – glicosilação terminal (como endereço na carta), formando diferentes glicoproteínas.
 
 
 
Complexo ou Aparelho de Golgi :
É onde ocorrem as modificações moleculares, empacotamento e endereçamento das proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso
Camillo Golgi (1843-1926) - Neurologista e histologista italiano realizou no final do Sec. XIX estudos clássicos sobre o sistema nervoso, que são citados ainda hoje e foi pioneiro no desenvolvimento de diversas técnicas. Golgi foi uma das grandes figures da ciência do século IX - Nobel de Filosofia e Medicina em 1906.
ML - Sob microscopia de luz o Golgi aparece como estrutura enovelada única ou múltipla de forma irregular.
A localização do Golgi é variável na célula, em geral próximo ao núcleo e dos centríolos. Nas céls secretoras entre o núcleo e os grânulos de secreção. Tamanho varia – pequeno nas céls musculares, médio nas entêro-endócrinas e grande nas que secretam glicoprotéinas.
Estruturas semelhantes a sacos curvos e membranosos achatados e empilhados
Cis – face convexa – rede pré golgiana
Cisternas médias
Trans – face côncava – rede pós-golgiana
Vesículas transportadoras do RER, vesículas de 60 nm Æ
Membrana do Golgi com enzimas relacionadas com a síntese e com distribuição variável de
fosfolipídeos (glicossiltrnsfersaes)
sulfatação (sulfotransferases) e
fosforilação (fosfotransferases).
 
Síntese da porção glicídica das proteoglicanas.
Desidratação de macro moléculas – grânulos imaturos e maduros (mais eletrondensos e menores).
·        Formação dos grânulos de secreção, dos leucócitos e lisossomas.
·        Como resultado uma grande diversidade funcional das glicoproteínas.
·        Algumas glicoproteínas são marcadas graças à fosforilação de sua fração glicídica e vão para os lisossomos (enzimas lisossômicas) (adição de radicais fosfato aos resíduos de manose interagem com receptores para manose-6-fosfato, localizados na face cis do Golgi.
·        Processo de proteólise formando a próproteína em uma proteína ativa, o processo se termina nos grânulos de secreção. – Céls. b das ilhotas de Langerhans do pâncreas (pró insulina _ insulina)- ausência desta enzima pode levar a diabetes.
·        Fig. 10.13 e fig. 10.15 e tab 10.1
 
 
REL – Retículo Endoplasmático Liso
·        Formações tubulosas que se anastomosam profusamente
·        Participa nos processos de metabolização e Desintoxicação de compostos – enzimas na membrana.
·        Hepatócitos do fígado tem esta capacidade – ex. barbitúricos
·        Solubização da bilerrubina pela glicuroniltransferase
·        Principal reservatório de Ca++ - Células musculares estriadas esqueléticas, o Ca++ volta após a liberação por processo ativo de bombeamento.
·        Síntese de fosfolipídeos para as membranas celulares – enzimas integrantes da membrana do REL (algumas podem ser completadas no Golgi como esfingomielina e glicolipídios).
·        Flipases auxiliam a transferência dos novos fosfolipídeos produzidos no REL e através de vesículas transportadoras são distribuídas para as outras membranas onde vão sofrendo modificações.
·        1 – mairoria das organelas são capazes de modificar as membranas
·        2 – ao se destacarem carregam com si certas moléculas lipídicas e deixam outras pra traz.
·        3 – o Citosol (que é hidrofílico) possuí proteínas transportadoras de fosfolipídeos, que transferem certos fosfolipídeos de uma membrana para outra envolvendo a parte hidrofóbica.
·        Síntese de triglicerídeos (ac. Graxos + glicerol da luz) no epitélio do tubo digestivo para os linfáticos.
·        Comunicação do REL com o RER, mas dados indicam que são estruturas distintas.
 
 
TIPOS CELULARES GERAIS
 
1) Céls. que sintetizam ativamente as proteínas que não são segregadas e permanecem no citoplasma. Síntese em polirribossomas livres.
Ex. eritroblastos, céls. Embrionárias e tumorais de crescimento rápido
 
2) Cels. que sintetizam e segregam proteínas para dentro do retículo e exportam diretamente sem acumula-las. Síntese no RER com polirribossomas presos à superfície externa por RER, Golgi desenvolvido, s/grânulos de acúmulo de secreção.
Ex. plasmócitos, fibroblastos.
 
3) Céls. que sintetizam e segregam proteínas acumulanodo-as em grânulos citoplasmáticos que geralmente permanecem na célula para uso posterior.
Ex. Leucócitos, macrófagos com grânulos com proteínas e enzimas de diversas funçoões como as enzimas lisosímicas.
 
4) Céls. que sintetizam, segregam e acumulam ativamente proteínas em grânulos que serão exportados por exocitose. Acumulam enzimas que são liberadas após determinados estímulos.
Ex. cel. exócrina do pâncreas e parótida.
 
5)     Céls. caliciformes ou mucosas.- Glicoproteínas que contém muitos polissacarídeos – moléculas viscosas e hidrófilas poranto lubrificam e defendem. Núcleo deslocado para base, ápice celular dilatado com poucos e grandes grânulos pouco eletrondensos, pouco de RER na base e Golgi supranuclear desenvolvido. Podem conter sulfato na molécula
 
6)     Células produtoras de esteróides
Mitocôndrias e REL sintetizam os esteróides.
 
 
Secreção Celular
Atividade pela qual a cél. retira do líquido extracelular um produto cuja composição difere quantitativa e qualitativamenteda composição do plasma sangüíneo.
 
Secreção
transporte seletivo através da célula – glândulas sudoríparas e gls. de sal. – NaCl
células digestivas – enzimas
células caliciformes – glicoproteínas
células do pâncreas – transporte seletivo e secreção de enzimas – invaginações e mitocôndrias alongadas.
Transporte ativo gasta mais energia que secreção.
 
 
 
Bases moleculares da constituição celular
PROTEÍNAS
 
São polímeros de aminoácidos, que formam cadeias longas, extensas. Os aminoácidos se combinam e formam as proteínas por meio de ligações peptídicas, ou seja, todos possuem um grupo amina e um grupo OH (carboxílico). Ligação entre um grupo AMINA e um grupo OH à Peptídeo (que nada mais é que a ligação entre dois aminoácidos). Uma proteína, pequena, em média possui aproximadamente de 70 a 80 aminoácidos.
 
	Função
	Descrição
	Exemplo
	Estrutural
	Atuam na formação da estrutura do organismo.
	Colágeno (tendões e Ligamentos), Queratina.
	Enzimática
	São proteínas que atuam como catalisadores biológicos.
	 lipase
	Informacional
	Levam informações, atuando como mensageiros químicos.
	Hormônios (endógenos), Fero-hormônios (exógenos)
	Energética
	Proteínas que na ausência de carboidratos são oxidadas para obtenção de energia.
	 
 
	Defesa
	Atuam na constituição dos anticorpos, substâncias que destroem os antígenos
	Imunoglobulinas.
           
Na parte estrutural das proteínas, o que determina a sua função, é a estrutura primária formada pelos aminoácidos. A estrutura secundária é formada pro aminoácidos da mesma seqüência, “dobrados”. E quando a proteína adquire ou possui uma forma tridimensional, esta recebe o nome de estrutura terciária.
 
 
 
 
 
CARBOIDRATOS
 
São os açúcares, Monossacarídeos, Dissacarídeos, Trissacarídeos, Polisacarídeos, etc. Podemos chamá-lo também de fonte de combustível do corpo. São moléculas que aos serem quebradas, geram uma quantidade razoavelmente grande de energia.
 
	Função
	Descrição
	Exemplo
	Estrutural*
	Atuam na formação da estrutura do organismo. Só possui esta função em bactérias e vegetais
	Celulose.
	Informacional
	Atuam como mensageiros
	Glicocálix (adesão e reconhecimento celular)
	Energética
	São oxidados para a obtenção de energia.
	-
 
Os carboidratos são armazenados em geral, no fígado e nos músculos nos animais sob a forma de GLICOGÊNIO. Nos vegetais é armazenado sob a forma de AMIDO
 
LIPÍDEOS
São formados por tri-glicerídeos (ácido graxo + glicerol).
 
	Função
	Descrição
	Exemplo
	Estrutural
	Atuam na formação da estrutura da membrana plasmática das células.
	Lipídes da membrana plasmática das células.
	Informacional
	Atuam como mensageiros
	Hormônios Sexuais (estrógeno, Testosterona, Progesterona, Esteróides)
	Energética
	São oxidados para a obtenção de energia.
	-
 
ÁCIDOS NUCLÉICOS
 
São formados por um açúcar, uma base nitrogenada e um fosfato. Possui função informacional. Um polímero de nucleotídeos forma o DNA. É válido lembrar que as bases nitrogenadas são Timina, Guanina, Citosina e Adenina.
VITAMINAS
As vitaminas são os co-fatores metabólicos dos organismos. Atuam auxiliando em diversas reações químicas no organismo e no metabolismo. Por exemplo, a deficiência de vitamina C causa a má formação ou formação incompleta do colágeno. A deficiência de vitamina A, causa a chamada cegueira noturna.
 
MINERAIS
São considerados os FATORES metabólicos. Atuam de forma estrutural e tem a mesma importância das proteínas. Tomemos como exemplo o Cálcio, que atua na coagulação, nas contrações musculares, dentre outras funções.
 
ÁGUA
A Água é o solvente universal, o fluido onde as reações podem ocorrer de uma forma mais fácil, assim auxiliando sua execução.
Membrana Plasmática - estrutura
FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
·    Constitui uma barreira permeável seletiva que controla a passagem de íons e pequenas moléculas.
·    Forma o suporte físico para a atividade ordenada das enzimas nela contidas
·    Possibilita o deslocamento de substâncias no citoplasma através da formação de pequenas vesículas.
·    Realiza a endocitose e a exocitose.
·    Possui receptores que interagem especificamente com moléculas do meio externo
 
A ESTRUTURA DA MEMBRANA
·                    Apesar das suas funções diferenciadas, todas as membranas biológicas têm uma estrutura geral comum: cada uma é um filme muito fino de moléculas lipídicas e protéicas, mantidas unidas principalmente por interações não-covalentes.
·                    São estruturas dinâmicas, fluidas, e a maioria das moléculas é capaz de se mover através do plano das membranas.
·                    As moléculas lipídicas arranjam-se como uma camada dupla contínua de espessura aproximada de 5nm.
·                    Os lipídios das membranas são moléculas anfipáticas, a maioria das quais forma espontaneamente duplas camadas.
·                    As moléculas hidrofílicas podem formar interações eletrostáticas favoráveis, ou pontes de hidrogênio, com as moléculas de água.
·                    Moléculas hidrofóbicas são incapazes de formar interações energéticas com as moléculas de água.
·                    As moléculas de lipídios espontaneamente se agregam direcionando suas caudas hidrofóbicas para o interior e expondo as suas cabeças hidrofílicas para a água.
·                    Podem formar micelasesféricas,com as caudas voltadas para dentro, ou podem formar lâminas bimoleculares, ou bicamada, com as caudas hidrofóbicas contidas entre as cabeças hidrofílicas.
·                    As moléculas de fosfolipídeos formam espontaneamente duplas camadas em ambientes aquosos.
·                    Uma pequena fenda na bicamada cria uma borda livre em contato com a água; esta situação é energeticamente desfavorável, por isso os lipídeos espontaneamente rearranjam-se para eliminar os ângulos livres.
·                    Isto é fundamental para a formação de células vivas, é uma conseqüência da natureza anfipática das moléculas de fosfolipídeos.
·                    A fluidez de uma bicamada lipídica depende da sua composição
·                    Ela não é composta exclusivamente de fosfolipídeos; também contém colesterol e glicolipídeos. As moléculas de colesterol diminuem a permeabilidade da membrana. Eles orientam-se na bicamada com seus grupamentos hidroxila próximos aos grupos das cabeças polares das moléculas de fosfolipídeos.
·                    Nesta posição,o anel esteróide torna-se rígido e imobiliza as regiões das cadeias de hidrocarboneto mais próximas aos grupos das cabeças polares.
·                    Quatro principais fosfolipídeos predominam na membrana plasmática de várias células de mamíferos: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina e Esfingomielina.
·                    Somente a fosfatidilserina carrega carga global negativa; as outras três são eletricamente neutras em pH fisiológico, Juntos, esses quatro fosfolipídeos constituem mais da metade da massa de lipídeos na maioria das membranas
·                    Dizer que a bicamada se comporta como uma estrutura fluída significa que seus componentes giram em torno dos seus eixos, se deslocam sobre a superfície e podem atravessar de uma camada para outra através de um movimento denominado flip-flop
·                    Os hidratos de carbono das membranas celulares fazem parte dos glicolipídios e das glicoproteínas
·                    As glicoproteínas de membrana contém oligossacarídeos ou polissacarídeos.
·                    Os glicolipídeos:
·                    são encontrados na superfície do folheto não citosólico das membranas plasmáticas
·                    estão classificados em cerebrosídeos (monossacarídeo + ceramida) e gangliosídeos (oligossacarídeo com ac. siálico.
·                    Funções dos glicolipídeos e glicoproteínas:
·                    Proteção da membrana contra as condições adversas freqüentemente ali encontradas
·                    Por seus efeitoselétricos pode alterar o campo elétrico através da membrana e das concentrações dos íons, especialmente cálcio, na superfície da membrana
·                    Podem participar dos processos de reconhecimento celular, com proteínas ligadoras de carboidratos associados à membrana (glicocálice) ligam-se aos grupos de açúcares, tanto em glicolipídeos como em glicoproteínas, no processo de adesão célula-célula
·                    A assimetria da bicamada lipídica é funcionalmente importante
·                    A fosfolipase C, por exemplo,cliva um inositol-fosfolipídeo do folheto citosólico da membrana plasmática, gerando dois fragmentos: o diacilglicerol que permanece na membrana e auxilia na ativação da proteína quinase C, e o IP-3( inositol trisfosfato) que é liberado no citosol e estimula a liberação do cálcio do reticulo endoplasmático.
·                    A assimetria dos fosfolipídes das suas membranas plasmáticas é útil para distinguir células vivas de mortas. Quando as células animais sofrem uma morte celular programada, ou apoptose, a fosfatidilserina, que normalmente fica confinada no folheto citosólico na bicamada lipídica da membrana plasmática é translocada para o folheto extracelular. A fosfatidilserina serve como um sinal para induzir células adjacentes a fagocitar e digerir a célula morta.
·                    Proteínas de membrana
·                    As proteínas dão a cada tipo de membrana na célula as propriedades funcionais características. A sua quantidade e os tipos são variáveis. Na membrana mielínica menos de 25% da sua massa proteína. Ao contrário, nas membranas envolvidas na produção de ATP, aproximadamente 75% são proteínas.
·                    Uma membrana plasmática típica está entre estes dois valores, com as proteínas contribuindo com aproximadamente 50% da sua massa.
·                    Há aproximadamente 50 moléculas lipídicas para cada molécula protéica em uma membrana que tenha 50% da sua massa em proteínas.  
·                    As proteínas de membrana podem estar associadas à bicamada lipídica de várias maneiras podendo ser Integrais ou intrínsecas e periféricas ou extrínsecas
·                    Transmembranas (integrais) Podem atravessar a bicamada lipídica) em uma única vez ou de passagem múltipla
·                    Mosaico Fluído
·                    As proteínas se deslocam e giram em torno do próprio eixo.
·                    A atividade das proteínas pode variar de acordo com as modificações dos lipídios vizinhos.
·                    A mobilidade pode ser restringida devido a ação do citoesqueleto.
Membrana Plasmática - mecanismos de transporte ativo e transporte passivo
Passivo
·        Difusão
·        Difusão Facilitada
·        Osmose
·        Co-transporte
Ativo
·        Bomba de Na/K
·        Endocitose:
1.      Pinocitose
2.      Fagocitose
 
CO-TRANSPORTE
·        Transporte impulsionado por gradientes iônicos – A célula pode usar energia potencial de gradientes de íons, geralmente Na+, ( K+ e H+). Para transportar moléculas e íons através da membrana.
·        Ex. epitélio do intestino delgado transporta glicose contra um gradiente, concomitante com a penetração do Na+ . A concentração de Na+ no citoplasma é muito baixa, esses entram por difusão passiva, a energia do movimento do Na+ é utilizada por essas células para realizar o co-transporte, que movimenta íons e moléculas na mesma direção, chama-se simporte. A liberação do Na+ no citoplasma causa uma modificação na forma da molécula tranportadora, que perde sua afinidade para a glicose, desse modo a glicose captada na luz intestinal é liberada dentro da célula epitelial, em seguida difunde-se no citoplasma pela parte basal das célula epitelial por difusão facilitada para os capilares.
·        Quando o movimento do íon que fornece energia é na direção contrária da molécula transportada, chama-se antiporte. Serve para aa, íons, moléculas
ENDOCITOSE
Endocitose é definida pelo tamanho da partícula
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
Pinocitose – células bebendo – ingestão de fluído e moléculas por pequenas vesículas (<150 nm de diâmetro). Todas as células de eucariontes continuamente praticam.
Fagocitose – células comendo – ingestão de partículas grandes como microorganismos, debris celulares por vesículas grandes chamadas de fagossomos (em geral > 250 nm). São exclusivos das células fagocíticas
·        Pinocitose não seletiva
·        As vesículas englobam todos os solutos que estiverem freqüentes no fluído extracelular.
·        Pinocitose seletiva que é realizada em 2 etapas- 1a a substância a ser incorporada adere a receptores da superfície celular, na 2a a membrana se afunda e o material a ela aderido passa para uma vesícula. Esta se destaca e entra na célula (ex, eritroblastos com transferritina do plasma) – permite incorporar grande quantidade de moléculas e água e está restrita a sítios específicos da membrana. Quando a vesícula se destaca, sua superfície é irregular e filamentosa (vesícula coberta) a vesícula é coberta por uma malha pentagonal ou hexagonal constituída principalmente por moléculas de clatrina (tem a capacidade de se associarem sem gasto de energia em para formar estruturas esféricas).
Compartimento Endossomal
Desde a parte periférica do citoplasma até as proximidades do aparelho de Golgi e do núcleo. É um sistema irregular de túbulos e vesículas com interior ácido (pH entre 5 e 6). Este compartimento dirige as vesículas de pinocitose que se fundem nele para os diferentes compartimentos celulares. É o local para separação e endereçamento das moléculas introduzidas via pinocitose – via endocítica.
Endossomos precoces (pH menos ácido) – moléculas dissolvidas ou ligadas a receptores da membrana passam para os endossomos tardios. Proteínas integrais da membrana da vesícula endocítica se concentram em regiões tubulares especializadas dos endossomos precosses que constituem regiões de reciclagem de membrana. Desta região partem vesículas que levam a membrana com suas proteínas de volta para a superfície celular. As moléculas que passam para os endossomos tardios acabam nos lissossomos.
As membranas retiradas da superfície celular e introduzidas nas células é compensada por vesículas de secreção e por retorno via vesículas da membrana das vesículas de pinocitose depois que liberam suas cargas nos endossomos.
Digestão intracelular
ENDOCITOSE
Endocitose é definida pelo tamanho da partícula
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
Pinocitose – células bebendo – ingestão de fluído e moléculas por pequenas vesículas (<150 nm de diâmetro). Todas as células de eucariontes continuamente praticam.
Fagocitose – células comendo – ingestão de partículas grandes como microorganismos, debris celulares por vesículas grandes chamadas de fagossomos (em geral > 250 nm). São exclusivos das células fagocíticas
·        Pinocitose não seletiva
·        As vesículas englobam todos os solutos que estiverem freqüentes no fluído extracelular.
·        Pinocitose seletiva que é realizada em 2 etapas- 1a a substância a ser incorporada adere a receptores da superfície celular, na 2a a membrana se afunda e o material a ela aderido passa para uma vesícula. Esta se destaca e entra na célula (ex, eritroblastos com transferritina do plasma) – permite incorporar grande quantidade de moléculas e água e está restrita a sítios específicos da membrana. Quando a vesícula se destaca, sua superfície é irregular e filamentosa (vesícula coberta) a vesícula é coberta por uma malha pentagonal ou hexagonal constituída principalmente por moléculas de clatrina (tem a capacidade de se associarem sem gasto de energia em para formar estruturas esféricas).
Compartimento Endossomal
Desde a parte periférica do citoplasma até as proximidades do aparelho de Golgi e do núcleo. É um sistema irregular de túbulos e vesículas com interior ácido (pH entre 5 e 6). Este compartimento dirige as vesículas de pinocitose que se fundem nele para os diferentes compartimentos celulares. É o local para separaçãoe endereçamento das moléculas introduzidas via pinocitose – via endocítica.
Endossomos precoces (pH menos ácido) – moléculas dissolvidas ou ligadas a receptores da membrana passam para os endossomos tardios. Proteínas integrais da membrana da vesícula endocítica se concentram em regiões tubulares especializadas dos endossomos precosses que constituem regiões de reciclagem de membrana. Desta região partem vesículas que levam a membrana com suas proteínas de volta para a superfície celular. As moléculas que passam para os endossomos tardios acabam nos lissossomos.
As membranas retiradas da superfície celular e introduzidas nas células é compensada por vesículas de secreção e por retorno via vesículas da membrana das vesículas de pinocitose depois que liberam suas cargas nos endossomos.
Citoesqueleto
O citoesqueleto
·                    estabelece,·     modifica e  mantém a forma das células.
·                    Responsável pelos movimentos celulares como contração, pseudópodos, filopódios e deslocamentos intracelulares de ribossomos, organelas, cromossomos, vesículas e grânulos e
·                    pelo próprio tamanho (grande volume) das células dos eucariontes.
·                    transporte de organelas de um local a outro, a
·                    segregação dos cromossomos durante a mitose.
·                    É predominante e estruturalmente complexo em eucariontes.
·                    O citoesqueleto é constituído de uma estrutura de 3 tipos de proteínas filamentosas:
 
Filamentos intermediários, microtúbulos e filamentos de actina.
 Sendo a tubulina e a actina muito conservados durante a filogênese.
Os principais elementos são os microtúbulos, filamentos de actina, filamentos de miosina, filamentos intermediários e macromoléculas diversas que assumem funções diferentes conforme o tipo celular. Apenas os filamentos intermediários são estáveis, exercendo papel de sustentação.
 
FILAMENTOS INTEMEDIÁRIOS (pois estão entre os Æ da actina e da miosina):
·              Cordonal com diâmetro de 8-10 nm (entre actina e miosina)
·              constituídos por proteínas de filamentos intermediários que são uma família grande e heterogenia.
·              mais estáveis que os microtúbulos e que os filamentos de actina.
·              Não participam da contração celular nem nos movimentos de organelas.
·              Abundantes em células que sofrem atrito (epiderme) onde se prendem os desmossomos, nos axônios e em células musculares.
·              Ausentes em células de multiplicação rápida (culturas e embriões) e nos oligodendrócitos (produtoras de mielina). Um tipo está presente na lâmina nuclear, logo abaixo da membrana nuclear interna. Outros tipos se estendem através do citoplasma, fornecendo a célula resistência mecânica pois.
·              Resistem a grandes forças tensoras
·              É o mais durável dos 3 (resiste a salinas concentradas e detergentes não iônicos).
·                                      No citoplasma da maioria das células animais formando uma rede através do citoplasma, circundando o núcleo e se estendendo até a periferia da célula.
 
Em geral ancorado nas junções celulares como desmossomos.
Dentro do núcleo (lâmina nuclear) que fornece estrutura a carioteca.
Protege as células de estresse mecânico.
São como cordas trançadas juntas fornecendo resistência à tensão. Formam ligações entre as a hélices entre as espirais proporcionando grande resistência ao estiramento.
Nos fibroblastos os filamentos intermediários são constituídos de proteína vimetina.
Formados pela agregação de moléculas alongadas, cada uma formadas por 3 cadeias de polipeptídeos enroladas em hélice. As proteínas se agregam espontaneamente.
O monômero protéico do filamento intermediário consiste de um domínio em bastão central com regiões globulares nas extremidades.
1.            Pares de monômeros se associam para formar dímeros.
2.            Pares de dímeros se associam para formar tetrâmeros
3.            Os tetrâmeros se empacotam juntos por suas porções terminais e se associam em uma formação em hélice contendo 8 grupos de tetrâmeros que geram o filamento intermediário.
 
Encontrados como filamentos de :
1 -     queratina - exclusivo das células epiteliais, + de 30 tipos), formados da combinação de diferentes sub-unidades de queratina. Em geral de uma extremidade da célula epitelial a outra e ancorados nos desmossomos.e se associam lateralmente com ouro compartimento celular atra’ves de seus domínios da cabeça e caudas globulares. Este arranjo distribuí o estresse entre todas as células.
2 -     vimetina e filamentos relacionados a vimetina - tecido conjuntivo , células musculares e células de suporte do SN (neuroglia)
3 -     neurofilamentos – nas células nervosas, no corpo celular e dos prolongamentos dos neurônios
4 –    lamina nuclear A, B e C - reforçam a carioteca (intranuclear) das células animais.
Muitos filamentos intermediários são posteriormente estabilizados e reforçados por proteínas acessórias que ligam transversalmente em feixes de fibras. Ex. plectina.
A vimetina por exemplo liga os filamentos intermediários aos microtúbulos e aos filamentos de actinas e a estruturas adesivas dos desmossomos.
O envelope nuclear é apoiado por uma rede de filamentos intermediários.
Formam a rede bi dimensional de filamentos intermediários chamada de lâmina nuclear na face interna da carioteca que fornece local de ligação para as cromatinas contendo DNA. São constiutídos de lamina, se desfazem e se re-organizam a cada divisão celular, quando o envelope nuclear se desfaz e se forma nas células filhas.
A disassociação da lamina é controlada pela fosforilação e desfosforilação da lamina pela proteína quinase. Após a fosforilação da lamina as ligações ente os tetrâmeros se enfraquece e o filamento desintegra. No final da mitose a desfosforilação causa a reorganização da lamina.
 
 
FILAMENTOS DE ACTINA (microfilamentos):
·              Encontrados nas células dos eucariontes,
·              essencial para os movimentos celulares, como aderir na superfície, se deslocar, emitir pseudópodos, fagocitar, se dividir em 2.
·              instáveis como os microtúbulos, mas podem formar estruturas estáveis, como no músculo ou nos microvilos do epitélio intestinal.
·              Associados com um grande número de proteínas que se ligam a actina.
·              Podem se contrair (“músculos das células”) ou emitir prolongamentos como nos fibroblastos, ou formar o anel que se contraí durante a divisão celular.
·              São estruturas flexíveis formados por uma estrutura quaternária fibrosa composta actina F (7 nm de diâmetro), constituída de 2 cadeias em espiral de filamentos compostos de Actina G lembrando um colar de pérolas.
·              Estão arranjados em forma de hélice que completa um giro a cada 37 nm. Possuí ainda polaridade com um terminal (+) e um (-).
·                                      Bastante flexível e em geral menor que os microtúbulos e a quantidade (comprimento total) de filamentos de actina na célula é cerca de 30 Xs a de microtúbulos.
Raramente estão isolados nas células, é comum vários filamentos de actina se agregarem para formar feixes mais espessos.
Os filamentos de actina podem crescer pela adição de actina G nas terminações, sendo mais rápida na terminação (+) que na (-).
Um filamento de actina puro , como um microtúbulo, é muito instável e pode se desmontar por ambos os lados.
Cada actina G possuí um ATP fortemente ligado, que é hidrolizado a ADP após ser incorporado a actina F, a hidrólise reduz a força da ligação (como nos microtúbulos) e reduz a estabilidade do polímero. A hidrólise de nucleotídeos promove a despolimerização, ajudando a desmantelar os filamentos de actina após serem formados.
 
MICROTÚBULOS:
São mais rígidos que os filamentos de actina,
são longos, tubulares cilíndricos e constituídos pela tubulina.
Em geral uma das terminações está ligada a um centro único organizador de microtúbulo (MTOC)chamado centrossomo. 
formado por subunidades (a-b-héterodimeros) na mesma orientação formado filamento criando assim uma polaridade. Vários protofilamentos se unem para formar o microtúbulo com 13 subunidades distintas.
Estão presentes no citoplasma com 25 nm de diâmetro com peso de 110 kD, tubulina ae tubulina b (5 nm cada) (presentes no citosol) que se juntam para formar dímeros (a molécula GTP daa-tubulina está tão fortemente ligada que pode ser considerada uma parte integral da proteína, já a b-tubulina não está tão firmemente ligada). Em corte transversal sua parede é constituída por 13 pares de dímeros.
em constante reorganização havendo polarização dos dímeros em uma extremidade (extremidade +) e despolarização na outra (extremidade -). A polarização é mediada por Ca2+(polarização rápida) e pelas proteínas associadas aos microtúbulos (MAPS – microtubule aassociated protein) para polarização mais duráveis.
Quebram mais facilmente que os filamentos intermediários.
Formam o fuso mitótico durante a divisão celular.
Podem ser permanentes nos cílios e flagelos com a região central bem organizada.
Cílio: parte central constituída de 2 microtúbulos (axionema) circundados por 9 duplas de microtúbulos. Nas duplas o microtúbulo A é complexo e possuí 13 subunidades + 2 braços de dineína. O microtúbulo B possuí 2 ou 3 sub unidades comuns com microtúbulo A. Quando ativados na presença de ATP, os braços de dineína ligam-se ao microtúbulo adjacente, encurvando os microtúbulos.
Centríolos: 1 par de centríolos com ângulo reto entre si, com 150 nm de diâmetro por 200 a 500 nm de comprimento, próximos ao aparelho de Golgi chamados de centrossomo ou centro celular. Constituídos de 9 trincas de microtúbulos unidos por pontes protéicas. Microtúbulo A é complexo com 13 sub unidades, já os microtúbulos B e C tem subunidades de tubulina em comum.
Centrossomo = centríolo + matriz amorfa contendo anéis de g-tubulina
Ao redor dos centríolos, encontramos centenas de estruturas em forma de anel formadas de g-tubulina e cada um serve como ponto de partida ou centro de nucleação para o crescimento do mictrotúbulo. Os centríolos não possuem papel na nucleação dos microtúbulos no centrossomo (a g-tubulina é suficiente).
A concentração de ab-tubulina livre é pequena e por este motivo (para haver formação de microtúbulos é necessário uma concentração elevada de ab-tubulina livre, já o alongamento de microtúbulos pré-existentes é rápido.
Em algumas células o centrossomo não contêm centríolos e é constituído de material amorfo de onde se originam os microtúbulos. O centrossomo é MTOC (microtubuloe organizing center). Constituídos de material amorfo onde se dispõem 27 microtúbulos em 9 feixes, cada um com 3 microtúbulos paralelos presos entre si. Os corpúsculos basais onde se inserem os cílios e flagelos apresentam a mesma estrutura.
Drogas que interferem: A uréia despolimeriza os microtúbulos, colchicina (alcalóide) (vincristina e vimblastina) que paralisa a mitose na interfase, se combina especificamente com dímeros de tubulina impedindo a adição de novas tubulinas a extrmidade +. Assim como a extremidade – continua, o microtúbulo desaparece. Taxol (alcalóide) acelera a formação de microtúbulos e os estabiliza. Assim não sobra tubulina livre no citoplasma para formar as fibras do fuso mitótico e a mitose também não ocorre.
Estabilidade, cílios são muito estáveis, já fuso mitótico não.
Há constante troca entre os dímeros de tubulina do citoplasma e os dímeros polimerizados dos microtúbulos, havendo formação e dissoluções permanentes. A capacidade das moléculas de tubulina hidrolizarem hidrolizarem GTP. Cada dímero livre de tubulina contém uma molécula de GTP fortemente ligada que é hidrolizada a GDP (continua fortemente ligada, mas não tanto), logo após uma subunidade ser adicionada a um microtúbulo em crescimento. As moléuclas de tubulina associadas ao GTP se ligam eficientemente na parede do microtúbulo, enquanto as moléculas que possuem GDP possuem um configuração diferente e se ligam mais fracamente uma a outra.
Quando a polimerização ocorre rapidamente, moléculas de tubulina são adicionadas ao final do microtúbulo mais rapidamente que o GTP que elas carregam é hidrolizado, assim a porção final do microtúbulo em formação possui subunidades de tubulina-GTP, chamada de capuz GTP. Nesta situação, como o microtúbulo somente pode se despolimerizar pela perda de subunidades da sua extremidade livre, o crescimento do microtúbulo continuará. Como o processo químico é ao acaso, pode ocorrer que a tubulina da extremidade livre do microtúbulo hidrolize seu GTP antes de uma nova tubulina seja adicionada, assim o terminal será constituído de uma tubulina-GDP, e uma vez iniciada a despolarização, ela tenderá a continuar e o microtúbulo começa a retrair rapidamente e pode até desaparecer.
As tubulinas liberadas ficam como estoque no citoplasma (num fibroblasto cerca da ½ das tubulinas se encontram desta forma) disponíveis para o crescimento de microtúbulos. Nas células com arranjo. As moléculas de tubulina no reservatório trocam seu GDP por GTP, tornando-se novamente competentes para serem adicionadas a outro microtúbulo que esteja na fase de crescimento.
1 –    Dímeros de tubulina-GTP se ligam mais fortemente que dímeros de tubulina-GDP.
2 –    Microtúbulos que adicionaram recentemente dímeros de tubulina-GTP tendem a crescer.
3 –    De vez em quando ou quando o microtúbulo passa a crescer lentamente as subunidades no capuz-GTP serão hidrolizados a GDP antes de novas unidades de tubulina-GTP se ligarem.
4 –    O capús de GTP é perdido e as unidades de tubulina-GDP são menos fortes no polímero e são liberadas e o microtúbulo começa a diminuir.
 
Balanço de montagem e desmontagem é mantido.
Colchicina – se liga fortemente a terminação da tubulina livre e impede a sua polimerização em microtúbulos, assim o fuso mitótico desaparece rapidamente e a célula se paralisa no meio da mitose.
Taxol – liga-se fortemente aos microtúbulos e impede que percam subunidades, assim o microtúbulo cresce, mas não diminuí. Entretanto o resultado final é o mesmo da colchicina.
Este é o princípio de algumas drogas utilizadas no tratamento do câncer.
Numa célula normal como conseqüência da instabilidade dinâmica o centrossomo (ou centro organizador) está continuamente emitindo novos microtúbulos num padrão exploratório em diferentes direções e os retraindo. Entretanto o microtúbulo poderá se estabilizar pela adição de outra molécula ou estrutura celular que impeça a despolimerização da tubulina. O centrossomo pode ser comparável a um pescador que lança sua linha em diversas direções e quando não é fisgada é recolhida rapidamente, mas se é fisgada, a linha permanece no local segurando o peixe para o pescador.
Este sistema de exploração aleatória e de estabilização seletiva, permite aos centrossomos e outros centros celulares de nucleação de estabelecerem um sistema altamente organizado de microtúbulos na célula, ligando partes selecionadas. Este sistema é utilizado para posicionar organelas uma em relação à outra.
 
Microtúbulos organizam o interior da célula.
As células são capazes de modificar dinamicamente seus microtúbulos para diferentes objetivos.
Mitose – os microtúbulos se tornam inicialmente mais dinâmicos, alternando entre formação e desintegração mais freqüentemente que os microtúbulos do citoplasma. Isto permite que se desassociem rapidamente e formem os fusos mitóticos.
Célula especializada com uma determinada estrutura fixa, a instabilidade dos microtúbulos é suprimida por proteínas que se ligam no término dos microtúbulos, ou ao longo e os estabilizam. Estes microtúbulos manterão a forma da célula.
Células polarizadas – ex. célula nervosa, onde o axônio de um lado e os dendritos de outro (os microtúbulos do axônio apontam para a mesma direção com o terminação + apontado para o terminal axônico. Células secretoras geralmente mantém o Golgi em direção ao local de secreção. A polarização é decorrente dos microtúbulos,mantendo organelas em determinados locais e direcionando o tráfego de movimento entre uma parte da célula e outra.
Velocidade pode chegar a 10cm/dia – muito mais rápidos que seria por difusão.
Microtúbulos atuam com os outros filamentos celulares do citoesqueleto e com uma série de proteínas que se ligam a eles. Algumas proteínas associadas a microtúbulos os estabilizam, enquanto outras ligam os microtúbulos a outros componentes celulares, incluindo outros citofilamentos.
Influenciam a distribuição de membrana nos eucariontes através de proteínas motoras associadas a microtúbulos.
Proteínas Motoras.
Movimento saltatório – movem as Mitocôndrias e outras organelas envoltas por membrana gerado por proteínas motoras.
Proteínas motoras – se ligam aos filamentos de actina ou aos microtúbulos, utilizam energia derivada da hidrólise do ATP e trafegam sobre o filamento em uma direção. Podem também aderir a outros componentes celulares e transportar suas cargas ao longo dos filamentos
Duas grandes famílias
Dineínas: geralmentes se movem em direção ao terminal + dos microtúbulos (para longe do centrossomo)
Quinesinas: se movem em direção ao terminal (-) em direção ao centrossomo. Move-se na velocidade de 0,3 mm/s em passos de 8 nm.
As 2 possuem 2 cadeias pesadas e várias cadeias leves. Cada cadeia pesada forma uma cabeça globular que interage com o microtúbulo de maneira estéreo específica. São ATP dependente e “caminham” pelo microtúbulo.
O aparelho de Golgi e RE dependem dos microtúbulos para sua localização e posicionamento intracelular. Com o desenvolvimento da célula o RE cresce e a quinesina aderida do lado de fora da membrana do RE o puxa-o para fora ao longo dos microtúbulos, alongando-o como uma rede. A dineína puxa o Golgi na direção contrária para dentro em direção ao núcleo. Se tratar a células com drogas que inibem o crescimento dos microtúbulos as organelas mudam de local.
 
Movimentos dos Cílios e Flagelos
CÍLIOS
São prolongamentos longos com motilidade, presentes nas superfície de algumas células epiteliais. De 5 a 10 mm de comprimento por 0,25 mm de diâmetro. São envolvidos por membrana plasmática e contêm 2 microtúbulos centrais cercados por 9 pares de microtúbulos periféricos unidos entre si. Estão inseridos nos corpúsculos basais que são estruturas eletrondensas presentes no ápice das células, sob a membrana (análoga aos centríolos). Exibem rápido movimento de vaivém. Em geral o movimento é coordenado e gera uma corrente de fluído ou de partículas numa determinada direção. Utilizam ATP e 1 célula da traquéia pode ter 250 cílios (mais de 1 bilhão por cm2). São constituídos por um feixe de microtúbulos paralelos envoltos por membrana. Nos mamíferos, presentes na árvore respiratória (deslocam o muco e partículas a ele aderidas), oviduto (desolcam o oócito). Nos protozoários podem ser utilizados para locomoção, alimentação.
Os microtúbulos são um pouco diferentes dos encontrados nas células. Cada um dos pares de microtúbulos (9) são constituídos por um microtúbulo A (inteiro) com um microtúbulo B (um pouco maior que se encaixa como uma orelha no A). Encontramos ainda raios radiais, uma bainha interna que envolve o par de microtúbulos centrais (ambos inteiros e separados entre si). Entre os 9 pares encontramos uma ligação de nexina. Cada um dos microtúbulos possui um braço interno e um externo de dineína ciliar. Como se aproximando o microtúbulo adjacente. Estas dineínas fazem contatos periódicos com o microtúbulo adjacente e se movem ao longo deste na presença de ATP produzindo a força para o batimento ciliar. Outros tipos de proteínas atuam para ancorar e ligar ao microtúbulos juntos e converter o movimento de deslocamento produzidos pelas ligações de dineínas.
FLAGELOS
é longo e em geral único . Nos vertebrados está apenas no espermatozóide, sendo 1 por células.é longo e em geral único. Nos vertebrados está no espermatozóide. É diferente do flagelo bacteriano.
Ambos são feixes de 9 pares de microtúbulos em círculo (fundidos) com um par central (separados).
Dineína (vários polipeptídeos com 400.000 dáltons) com atividade ATPásica, é um par de braços ligados aos microtúbulos dos pares periféricos.É a interação entre a dineína e os túbulos vizinhos que acarreta num deslizamento entre pares vizinhos e assim o movimento.
Corpúsculos basais estruturas semelhantes a centríolos com 9 agregados de 3 túbulos periféricos sem os centrais. Apresentam prolongamentos dotados de estriações transversais que se dirigem para dentro do citoplasma formando as raízes dos cílios. São produzidos à partir do material pericentriolar.
Respiração Celular
Resumo dos produtos da oxidação dos açúcares e das gorduras.
Produção líquida a partir da oxidação de 1 molécula de glicose
Citosol (glicólise)
Glicose        →    2 piruvatos + 2 NADH + 2 ATP
Mitocôndria (piruvato desidrogenase e ciclo do ácido cítrico)
2 piruvatos        →       2 acetil CoA + 2 NADH
2 acetil CoA       →      6 NADH + 2 FADH2 + 2 GTP
Resultado líquido na mitocôndria
2 piruvatos         →       8 NADH + 2 FADH2 + 2 GTP
 
Produção líquida a partir da oxidação de 1 molécula de palmitol CoA (a partir do palmitato, um AG)
Mitocôndria (oxidação do ácido graxo e ciclo do ácido cítrico)
Palmitol CoA      →        8 acetil CoA + 7 NADH + 7 FADH2 +
8 acetil CoA                   →        24 NADH + 8 FADH2
Resultado líquido na mitocôndria
Palmitol CoA     →        31 NADH + 15 FADH2
A rápida conversão de ADP em ATP na mitocôndria mantém a elevada relação ATP/ADP nas células. Utilizando proteínas transportadoras na membrana interna da mitocôndria, as moléculas de ADP produzidas pela hidrólise de ATP no citosol, entram rapidamente na mitocôndria para serem recarregadas, enquanto um volume de moléculas de ATP são formadas na matriz mitocondrial pela fosforilação oxidativa são rapidamente bombeadas para o citosol, onde são necessárias. Parte do ATP é utilizado pela própria mitocôndria para sua replicação, síntese protéica e outras reações que consumam energia. Um molécula típica de ATP humano sai da mitocôndria e volta na forma de ADP para recarga mais de uma vez por minuto, mantendo assim a concentração de ATP na célula cerca de 10 Xs maior que de ATP.
 
Mitocôndrias
Organelas de forma arredondada ou alongada presentes no citoplasma das células dos eucariontes eu participam da respiração aeróbia e de diversas outras funções.
Acredita-se que são originárias de organismo simbiontes que se instalaram no citoplasma. A membrana mitocôndria externa é parecida com a membrana plasmática de células eucariontes e é muito sensível aos detergentes e ao ultra-som. A membrana interna tem muita semelhança com a membrana das bactérias e contém o sistema de transferência de energia para ATP.
Em geral com diâmetro de 0,5 a 1,0 mm, de 1.000 a 2.000 numa célula hepática, podem formar cadeias longas que se movimentam com os microtúbulos do citoesqueleto. Em outras células permanecem fixas em um local e liberam os ATPs diretamente no local onde será consumido. Ex, nas células cardíacas estão localizadas no aparelho contrátil, nos espermatozóides próximas ao flagelo. O número varia bastante, numa célula muscular pode aumentar 10 Xs pelo crescimento e divisão mitocondrial se o músculo é repetidamente estimulado para contração.
Mais numerosas nas células de metabolismo energético alto como células musculares estriadas, de transporte de íons, células sensitivas da retina. Podem se distribuir por todo o citoplasma e mudando constantemente de locais, em ouras células são fixas, localizando-se próximo aos locais onde existe grande consumo de energia, como próximo a cílios (epitélio), flagelo (espermatozóide) entre as miofibrilas (células musculares).
Nas células transportadoras de íons as mitocôndrias estão associadas às dobras da membrana plasmática, nesta região as membranas são ricas em ATPase.
 
4 compartimentos
Matriz: espaço interno grande preenchido por uma mistura concentrada de centenas de enzimas, incluindo aquelas necessárias paraa oxidação do piruvato e ácidos graxos e para o ciclo do ácido cítrico. A matriz possuí muitas cópias idênticas do genoma ou DNA mitocondrial, ribossomos mitocondriais, RNAts e várias outras enzimas necessárias para a expressão dos genes mitocondriais.
 
Membana Interna:é dobrada em várias cristas que aumentam muito a área superficial interna. Contêm proteínas de 3 tipos:
1)     Aquelas que realizam as reações de oxidação e a cadeia de transporte de elétrons.
2)     ATP sintase que produz o ATP na matriz e
3)     Proteínas transportadoras que permitem a passagem de metabólitos para dentro e para fora da matriz. Um gradiente eletroquímico de H+ , que conduz a ATP sintase, é estabelecido através da membrana e esta deve ser impermeável a íons e a maioria das moléculas com carga.
 
Membrana Externa: Possuí grande quantidade de proteínas formadoras de canais (porinas) e é permeável a todas as moléculas menores que 5000 daltons. Outras proteínas de membrana incluem enzimas envolvidas na síntese lipídca e de enzimas mitocondriais que convertem substratos lipidico sem formas que são subseqüentemente metabolizadas na matriz.
 
Espaço Intermembranoso: contém diversas enzimas que utilizam o ATP para passarem para fora da matriz para fosforilar outros nucelotídeos.
Junto com os cloroplatos, as mitocôndrias são as únicas organelas subcelulares com seu próprio genoma. Apesar da maioria das cerca de 1000 proteínas mitocôndrias serem codificadas pelo genes nucleares, 13 proteínas são codificadas pelo mtDNA de mamíferos que são absolutamente necessárias para a respiração pela fosforilação oxidativa. Possuem os mesmos genes na maioria dos organismos contendo genes adicionais para proteínas ribossomais mitocondriais.
Estas 13 proteínas incluem 7subunidades (ND1, 2, 3, 4, 4L, 5, 6) para a
NADH-ubiquinone oxidoredutase (complex I),
1 subunidade para a ubiquinone-cytochrome c oxidoredutase (complex III),
3 subunidades (COX1, 2, 3) para cytochrome oxidase (complex IV),
2 subunidades para a ATP sintetase (complex V).
Todas são proteínas integrais de membrana imersas na membrana interna em associação com outras subunidades de complexos de transporte de elétrons.
 
 
Hipótese do Acoplamento Quimiosmótico – (proposta nos anos 60)
1 -     A cadeia respiratória mitocondrial na membrana interna é translocadora de prótons, bombeia H+ para fora da espaço da matriz enquanto os elétrons são transportados ao longo da cadeia.
2 -     A ATP sintase mitocondrial também transloca prótons através da membrana interna. Sendo reversível, pode usar a energia da hidrólise do ATP como uma bomba de H+ através da membrana, mas se um gradiente eletroquímico de prótons estiver presente, os prótons migrarão no fluxo contrário e conduzirão uma síntese de ATP.
3 -     A membrana mitocondrial interna é equipada com um conjunto de proteínas que mediam a entrada e a saída de metabólitos essenciais e íons inorgânicos essenciais.
4 -     A barreira mitocondrial interna é por outro lado impermeável ao H+ , OH- e em geral a cátions e ânions.
 
A oxidação mitocondrial começa quando grandes quantidades de Acetil CoA são produzidos no espaço da matriz a partir de ácidos graxos (provém das gorduras) e piruvato (origem a partir da glicose e outros açúcares) que são transportados através da membrana. Os grupos acetil da acetil CoA sã então oxidados na matriz através da via do ácido cítrico. Que converte NAD+ em NADH (e FAD em FADH2). O ciclo converte os átomos de carbono da acetil CoA em CO2 que é liberado para fora da célula como excreta. O ciclo também gera elétrons de alga energia que são transportados por moléculas transportadoras NADH e FADH2. Estes elétrons são então transferidos para as membranas internas mitocôndrias, onde entram na cadeia transportadora de elétrons, que passam rapidamente para o oxigênio molecular (O2) para formar H2O (a perda de elétrons regenera o NAD+ e FAD que são necessários para dar continuidade ao metabolismo oxidativo). Este transporte de elétrons gera um gradiente de prótons através da membrana interna que é utilizado para subordinar a produção de APT pela ATP sintase. O processo envolve o consumo de O2 e a síntese de APT através da adição de um grupo fosfato ao ADP chamado de fosforilação oxidativa.
Os elétrons são derivados em última instância da oxidação da glicose e de ácidos graxos e o oxigênio molecular (O2) atua como receptor final dos elétrons, produzindo água como produto de refugo.
A cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória que conduz a fosforlilação oxidativa está presente em muitas cópias da membrana mitocondrial interna. Contêm mais de 40 proteínas das quais cerca de 15 estão diretamente envolvidas no transporte de elétrons. A maioria destas proteínas está imersa na bicamada lipídica e funcionam apenas em membrana intactas. A maioria das cadeias mitocondriais de transporte de elétrons estão agrupadas em 3 grandes complexos de enzimas respiratórias, cada um contendo múltiplas proteínas individuais. Os complexos incluem proteínas transmembrana que ancoram firmemente o complexo protéico inteiro na membrana mitocondrial interna.
Os complexos contêm íons metálicos e outros grupos químicos que formam um via de passagem para elétrons através do complexo. O complexo respiratório é o local da bomba de prótons que pode ocorrer em cada um. A ubiquinona e o citocromo c servem como transportadores móveis que levam os elétrons de um complexo para outro.
1 -          NADH dehidrogenase
2 -          Complexo citocromo b-c1
3 -          Complexo citocromo oxidase
O transporte de elétrons inicia-se com o íon dihídro (H-) que é removido do NADH e convertido em um próton e 2 elétrons de alta energia.
H- ® H+ + 2e-
A reação é catalizada 1o pelos complexos enzimáticos respiratórios, a NADH desidrogenase, que aceita os elétrons. Os elétrons então passam ao longo da cadeia para cada um dos complexos enzimáticos de cada vez, utilizando os transportadores de elétrons . O transporte de elétrons ao longo da cadeia é energeticamente favorável: o elétron começa com um elevado nível de energia e perde energia a cada etapa conforme caminha pela cadeia, eventualmente entrando no citocromo oxidase onde se combina com uma molécula de O2 para formar H2O. Esta etapa requer oxigênio que é consumido pela respiração.
As proteínas da cadeia respiratória conduzem os elétrons de forma que eles podem se mover seqüencialmente de um complexo enzimático para outro. Cada transferência de elétron é uma reação de óxido-redução. A molécula doadora de elétron se torna oxidada, e o receptor reduzido. Os elétrons passaram espontaneamente de moléculas que possuem uma afinidade relativamente baixa para elétrons para moléculas com grande afinidade. Ex. HADH que é um com seu elétron de alta energia possuí uma baixa afinidade por elétrons, assim os elétrons passam rapidamente para a HADH desidrogenase. Na ausência de captadores desta energia, ela será liberada como calor.
Em cada um dos complexos enzimáticos respiratórios a energia liberada pela transferência de elétrons através delas para um levantamento dos prótons da água na matriz mitocondrial, acompanhado pela liberação dos prótons do outro lado da membrana no espaços intermembranas. Como resultado, o fluxo energeticamente favorável de elétrons ao longo da cadeia transportadora de elétrons bombeia prótons através da membrana para fora da matriz. Criando um gradiente eletroquímico de pr’totos através da membrana mitodcondrial interna.
O bombeamento ativo de prótons tem 2 conseqüências:
1 -     Gera um gradiente de concentração de prótons (H+) (DpH) através da membrana mitocondrial interna, onde o pH (pH=8) da matriz. (menos íons H+ livres) é maior que o do espaço intermembranoso (pH=7) (mais íons H+ livres) que é = ao do citosol onde as moléculas fluem livremente.
2 -     Gera um gradiente de voltagem DV (ou Dy) (potencial de membrana) com o lado interno (lado da matriz) negativo e o externo positivo como resultado os prótons (+) são atraídos para o lado (-) e atravessama membrana do espaço intermembranoso para a matriz.
O DpH conduz os H+ de volta ao interior da matriz e os OH- para fora da matriz reforçando o efeito do potencial de membrana (DV), que atua atraindo qualquer íon positivo para dentro da matriz e conduzindo íons negativos para fora. Juntos são chamados de gradiente eletroquímico de prótons.
 
Mecanismo geral da fosforilação oxidativa.
Um elétron (e-) de alta energia passa pela cadeia transportadora de elétrons, parte da energia é liberada e utilizada para conduzir 3 complexos enzimáticos que bombeio o H+ para fora da matriz. Resulta num gradiente eletroquímico de pr’tons através da membrana interna que conduz o H+ de volta através da ATP sintase um complexo transmembrana que utiliza a energia do fluxo de H+ para sintetizar ATP de ADP e Pi na matriz.
ATP sintase um grande complexo enzimático (+ de 500.000 daltons) ancorado na membrana com uma passagem hidrofílica através da membrana mitocondrial interna que permite o fluxo dos prótons a favor do gradiente eletroquímico. Como estes íons passam com dificuldade através da ATP sintase, eles são utilizados para conduzir um energia energeticamente favorável entre o ADP = Pi que produz ATP.
É composta por uma porção anterior chamada de FIATPase e um transportador de H+ de membrana chamado de F0. Ambos, FI e F0 são formado por múltiplas sub-unidades. A base gira com o rotor formado por um anela de 10 a 14 subunidades c de membrana laçando as subunidades externas que criam um braço alongado. Esse braço fixa o arcabouço a um anel de subunidades 3a e 3b que forma a cabeça. 3 das 6 subunidades da cabeça possuem sítios de ligação para o DP e para Pi. Estes são conduzidos para formar ATP assim que a energia mecânica é convertida em energia química (ligação química) através de repetidas mudanças na conformação protéica que a rotação. Assim a ATP sintase é capaz de produzir mais de 100 moléculas de APT/s. 3 ou 4 prótons são necessários para passar através deste aparelho para produzir cada molécula de ATP.
O gradiente eletroquímico de prótons através da membrana mitocondrial interna é também utilizado para conduzir alguns processos de transporte acoplado.
O Piruvato, o Pi e ADP são transportados para dentro da matriz, enquanto o ATP é bombeado para fora. O potencial de membrana é negativo do lado de dentro e a membrana externa é permeável a todos estes compostos. Assim os gradientes de:
pH – conduz a importação do piruvato (-)
pH – conduzem a importação do Pi
Voltagem – realiza a troca ADP3- para dentro e o ATP4- para fora da membrana mitocondrial interna.
O gradiente de prótons é responsável pela produção da maior parte do ATP celular.
Enquanto a glicólise (fermentação) produz somente 2 moléculas de ATPs por molécula de glicose, a fosforilação oxidativa cada par de elétrons doado por um NADH produzido na mitocôndria conduz a produção de 2,5 moléculas de ATP, uma vez que incluí a energia necessária para transportar este ATP para o citosol. A fosforilação oxidativa produz também 1,5 moléculas de ATP para cada 2 elétrons do FDHA2 ou a partir da molécula de NADH produzida pela glicólise no citosol. Assim começando com a glicólise e terminando com a fosforlização oxidatativa, há uma produção liquidada de 30 ATPs. A fosforilação oxidativa na mitocôndria produz ainda um grande quantidade de ATP a partir do NADH e do FADH2 derivados da oxidação das gorduras.
 
A ATP sintase também pode funcionar ao contrário para hidrolizar APT em bombear H+ .
A APT sintase pode ou sintetizar APT aproveitando a força derivada do movimento dos prótons ou bombear os prótons contra seu gradiente através da hidrolização do ATP. A direção da operação a cada instante depende da mudança de energia livre líquida (DG) para ambos os processos de translocação do H+ e síntese de ATP a partir de ADP + Pi.
Em muitas bactérias a ATP sintase é revertida rotineiramente na transição entre aeróbica e anaeróbica.
A ATPsintase é única em sua habilidade de converter energia eletroquímica armazenada em um gradiente iônico transmembrana diretamente em energia de ligação fosfato – ATP.
 
 
ULTRA ESTRUTURA
Apresentam dupla membrana de bi camada lipídica a membrana mitocôndria externa é lisa e muito permeável a diversos tipos de moléculas com peso abaixo de 5kD (kilodaltons). Devida à presença de porinas (proteínas transportadoras) que formam canais aquosos com diâmetro de 1nm entre duas membranas. Entre as 2 membranas temos o espaço intermembranoso. Assim a membrana externa é como uma peneira que é permeável a moléculas de 5.000 daltons ou menos, incluindo pequenas proteínas. Isto faz este espaço intermembranoso semelhante ao citosol com respeito a pequenas moléculas.
A membrana externa é rica em colesterol e a só a interna possuí cardiolipina fosfolipídio com 4 ác. Graxos e contribuí para dificultar a passagem de partículas com carga elétrica pela membrana interna que atrapalharia o gradiente que gera o fluxo de prótons e a captação de energia no ATP, pelo processo quimiosmótico.
Os fosfolipídeos da membrana da mitocôndria são sintetizados no REL da célula e transferidas para as mitocôndrias por proteínas transportadoras especiais. As mitocôndrias também modificam estes fosfolipídeos.
 
Membrana interna possui cristas em prateleiras e tubulares que aumentam a superfície. Na superfície interna apresentam partículas em forma de raquete que são os corpúsculos elementares com cerca de 10 nm onde se geram os ATPs e calor. Este aumento de superfície aumetna a síntes de ATP. No fígado as cristas mitocôndrias correspondem a 1/3 do total das membranas da célula. As célula musculares cardíacas possuem 3Xs mais cristas que os hepatócitos..
Membrana interna é impermeável a passagem de íons e da maioria das pequenas moléculas, com exceção as rotas fornecidas pelas proteínas transportadoras que são altamente especializadas.
Membrana interna é o local do transporte de elétrons e da bomba de prótons e contém ATP sintase. As maiorias das proteínas de membrana imersas na membrana internas são componentes das cadeias de transporte de elétrons necessários para a fosforilação oxidativa.
Possuí uma composição lipídica distintas e várias proteínas transportadoras que permitem a entrada de pequenas moléculas com e ácidos graxos na matriz.
É mais rica em proteínas
·              Enzimas e proteínas que constituem a cadeia transportadora de elétrons
·              Proteínas dos corpúsculos elementares, com atividade de ATP-sintetase, sem a qual a membrana não teria a capacidade de acoplar o transporte de elétrons à síntese de ATP.
·              Proteínas que fazem parte de múltiplos sistemas de transporte ativo.
No interior das mitocôndrias a matriz é finamente granulosa (30 – 50 nm) e eléron-densa contendo cálcio de função pouco conhecida. Contém ainda filamentos de DNA, ribossomos (15 nm) menores que do citosol e semelhantes aos de bactérias.
A estrutura mitocondrial varia conforme a célula e seu estado funcional, em geral a quantidade de cristais e a elétron-densidade são proporcionais a atividade respiratória da célula.
A matriz contém centenas de enzimas entre as quais relacionadas com ciclo do ácido cítrico, com a b-oxidação de ácidos graxos e coma replicação, transcrição e tradução do DNA mitocondrial.
Nas células procariontes não existem mitocôndrias e a cadeia transportadora de elétrons encontra-se na face interna da membrana plasmática dessas células.
As mitocôndrias tomam parte na síntese de hormônios esteróides e o desencadeamento a apoptose (pela abertura de canais não específicos localizados na membrana interna da mitocôndria) permitindo a passagem de citocromo c e caspases.
Processo quimiosmótico, onde os íons H+ (prótons), produzidos no ciclo do ácido cítrico na matriz mitocôndria, são transportados ativamente através da membrana interna e acumulados no espaço intermembranoso, graças à energia liberada pelos elétrons, durante a sua passagem pela cadeia transportadora de elétrons. A energia do fluxo retrógrado de prótons, através doscorpúsculos elementares, é usada para transformar ADP em ATP.
No tecido adiposo multilocular, as mitocôndrias produzem calor, pois a membrana interna apresenta termogenina (termo – calor, gen – gerar) permite que os prótons acumulados no espaço intermembranoso, fluam livremente de volta para a matriz, sem passar pelos corpúsculos elementares, e a energia é dissipada na forma de calor.
As mitocôndrias se originam de mitocôndrias pré existentes. Contêm DNA, RNA (mRNA, rRNA, tRNA) e todo o sistema molecular para a síntese de algumas proteínas. O DNA das bactérias e das mitocôndrias codifica mRNAs formados apenas por éxons, sem íntrons.
O genoma das mitocôndrias humanas (16.569 nucleotídeos) formando 2 genes para rRNA de proteínas, num total de 37 genes. 4 dos 64 códons apresentam significados diferentes do código genético universal.
Acredita-se que a origem das mitocôndrias seja exclusivamente materna originária das mitocôndrias do óvulo (há quem conteste).
O DNA mitocondrial se apresenta em várias cópias sob a forma de anéis de cadeia dupla com circunferência de 5 a 6 mm. Replica-se independentemente do DNA nuclear.
A maior parte das proteínas mitocondriais é sintetizada no citosol, em polirribossomos livres e daí transferida para as mitocôndrias. As proteínas possuem um pequeno segmento da molécula que é um sinal de endereçamento para a mitocôndria . As proteínas são mantidas distendidas pela ação da haperone hps 70 utilizando energia de ATP, permitindo que penetrem na mitocôndria. Uma vez dentro da mitocôndria, outra chaperone (com gasto de ATP) se liga a proteína e esta assume sua estrutura tridimensional ou conformação ativa e o sinal removido por proteases.
Proteínas desdobradas entram nas mitocôndrias e nos cloroplastos.
A maioria das proteínas das mitocôdrias são sintetizadas fora delas, codificada por genes no núcleo e importadas do citosol. Em geral possui um sinalizador N-terminal que permite que transpasse simultaneamente as 2 membranas por locais onde a membrana externa está em contato com a membrana interna.
Cada proteína é desdobrada conforme é transportada e a seqüência de sinal clivada após o transporte completado.
Proteínas Chaperonas dentro das organelas ajudam a puxar as proteínas. Através da dupla membrana, e uma vez dentro a proteína de dobra novamente.
A inserção de proteínas transmembrana dentro da membrana interna por exemplo é guiado por seqüências de sinal na proteína que inicia com uma parada do processo de transporte através das membranas. São chamadas de translocadores de proteínas - complexo TOM – funcionam através da membrana externa e complexos TIM através da membrana interna. Eles contém receptores para os precursores mitocondriais de proteínas. Complexo OXA media a inserção na membrana interna de proteínas produzidas dentro da mitocôndria, e ajuda também a inserir algumas proteínas que são incialmente transportadas pelo TIM e TOM.
O crescimento das mitocôndrias exige a importação contínua de proteínas e a incorporação de novos lipídios. Para a maioria das membranas os fosfolipídios devem ser importados do RE, que são transportados individualmente por proteínas transportadores de lipídios que extraí a molécula de fosfolipídio de uma membrana e libera em outra. Estas proteínas garantem, que as diferentes membranas celulares mantenham suas características distintas.
 
ATP – adenosina-trifosfato – é o principal combustível da célula. Possuí duas ligações instáveis que liberam 10 Kcal/mol cada. Geralmente apenas 1 ligação é rompida
ATP ?ATPase ? ADP (difosfato de adenonisa)+ Pi (fosfato inorgânico) + energia
No citoplasma a energia é armazenada na forma de triglicerídeos (gorduras neutras), glicogênio, metabólitos
Ácido plamítico (ácido graxo) – 126 mols (moléculas grama) de ATP
Glicose – 38 mols de ATP
Respiração celular – impede que a célula aqueça demasiadamente
C6H12O6 + 6 CO2 ? 6 CO2 + 6 H2O + calor (energia – 690 kcal/mol)
 
Glicólise Anaeróbica ou Fermentação alcoólica –- no citosol envolve cerca de 11 enzimas
Eficiência baixa pois dos 690 kcal/mol da glicose, apenas 2 mols de ATP/mol de glicose ou 20 kcal/mol de glicose.
Glicose – 2 piruvatos e liberando energia que é armazenado em 2 ATP.
Nas leveduras de cerveja depois piruvato é transformado em etanol e por isso é ferementação alcoólica (produto final é o álcool etílico).
2 ADP + 2Pi + energia da glicose ? 2 ATP
 
Fosforilação oxidativa – nas mitocôndrias produz 2 mol + 36 mols de ATP por mol de glicose.
O piruvato é oxidado até H2O e CO2
Produção da acetilcoenzima A – Acetil-CoA produzida a partir da coenzima A e de acetato originados do piruvato ou da b-oxidação dos ácidos graxos.
Piruvato, derivado da glicólise e ácidos graxos atravessam as membranas mitocondriais e na matriz geram acetado que se liga a Coenzima-A para formar o Acetil-CoA.
Complexo desidrogenase do piruvato - Sistema multienzimático da matriz mitocondrial, com cópias múltiplas de 3 enzimas, 5 coenzimas e 2 proteases reguladoras.
Converte o piruvato em acetil-CoA, liberando Co2 que é eliminado da mitocôndria.
Acetil-CoA entra no ciclo do Ác. Cítrico.
Nas 2 membranas mitocondriais, transferem ácidos graxos para a matriz mitocondrial. São degradados pleo cilco da b-oxidação que remove 2 C de cada vez produzindu uma molécula de acetil-CoA.
Ciclo do ácido cítrico ou Ciclo de Krebbs ou Ciclo dos ácidos tricaboxílicos – A função é produzir elétrons com alta energia e prótons, gerando CO2.  Seqüência cíclica de reações enzimática na qual ocorre pela presença da desidrogenase a produç!ao gradual de elétrons e prótons. Os eletros são captados pelo NAD (Nicotinamida-Adenina-Dinucleotídeo), FAD (Flavina Adenina Ddinuceltoídeo), citocromos, que funcionam como transportadores de elétrons (oxiredução). O hidrogênio resultante das reações é liberado na matriz mitocondiral na forma de pórtons (H+).
Inicia com a condensação da acetil-CoA (proveniente do piruvato) com ácido oxalacético, que por sua vez, recomeça o ciclo. O resultado é que graças a desidrogenases, ocorre a produção de H+ que dará prótons e elétrons. Descabioxilases levam à produção de CO2, e no processo forma-se 2 mols de ATP por mol de glicose consumida.
O sistema transportador de elétrons – cadeia formada pro enzimas que compostos não enzimáticos que transportam elétrons. Citocromos, compostos orgânicos ricos em ferro. São transportados elétrons de alta energia que vão cedendo esta energia para 3 lugares da cadeia onde ocorre a síntese de ATP. Produz 36 moles de ATP por mol de glicose.
No final do sistema transportador, os elétrons ativam moléculas de oxigênio gerando O- pela citocromo-oxidades. Este O- combina-se com prótons produzindo água. (o cianeto inibe a citocromo oxidase e por isso é tóxico e letal)
C6H12O6 + 6 O2 →  6 CO2 + 6 H2O + energia
Oxidação fosforilativa, pois ocorre a fosforilação do ADP que vira ATP e vai para o citosol.
Calcula-se que a mitocôndria armazene cerca de 50% da energia liberada pelos nutrientes, o restante é liberado na forma de calor.
Ciclo celular - caracterização das fases G1, S e G2
Ciclo de divisão celular ou Ciclo celular – envolve ¸ do zigoto até no homem cerca 1014 células somáticas. Portanto crescimento -  do no. de células no organismo, pois as células mantêm seus volumes constantes.
No adulto, o ciclo prossegue a partir de células pré-existentes - reposição de células mortas e regeneração - cicatrização. Organismo mantém o número de células constante.
A morte celular pode ser causada por lesão ou por apotose ou um tipo de morte celular programada.
Na formação de células gaméticas (reprodução sexuada) ® gametas formados por meiose, onde a carga genética é reduzida ¸ ½ - haplóides.
Ciclo celular: são os processos que ocorrem desde a formação de uma célula até sua própria ¸em 2 células filhas =s. É dividido em interfase onde a célula cresce e se prepara para uma nova divisão e a outra etapa é a divisão, onde se originam duas células filhas,
cariocinese ou mitose - ¸ do núcleo ou,
citocinese ¸ do citoplasma.