RESUMO MITOCÔNDRIA

Prévia do material em texto

Seminário de Biologia Celular
Mitocôndria
	
Curso: Farmácia
Docente: Fábio Mesquita
Discentes: Camili Gomes 
 Diandra Silveira
Sabrina Texeira
Silvia Fontes
Taynná Goltara
Origem e definição:
 As mitocôndrias são organelas citoplasmáticas  membranosas, cuja principal função é a geração de energia através da síntese de ATP. À medida que a concentração de oxigênio foi lentamente aumentando na atmosfera, as células que incorporam procariontes aeróbicos predominaram por seleção natural, por duas vezes: a respiração aeróbica e muito mais eficiente e, além disso, gasta oxigênio, diminuindo a formação intracelular de radicais livres contendo oxigênio. 
 A endossimbiose (simbiose intracelular) de procariontes aeróbicos deu origem às mitocôndrias. O estabelecimento da endossimbiose foi favorável aos dois organismos, devido à mútua cooperação de ambos: um ofertando proteção e nutrientes, o outro de forma compensatória, favorecendo maior rendimento e aproveitamento energético através do processo de respiração celular.
 Essa hipótese simbiótica fundamenta-se segundo três aspectos: primeiro pela existência de material genético próprio, característico de organismos ancestrais (DNA circular); em segundo pela presença de RNA ribossômico estruturalmente diferenciado (com menor teor proteico/ consequentemente menor tamanho dos ribossomos) em relação aos da célula hospedeira; e terceiro, devido à existência de duas membranas constituindo as mitocôndrias, sendo a interna do organismo engolfado e a externa do organismo que efetuou a incorporação. 
Localização: 
 As mitocôndrias são presentes em todos os tipos celulares. Estão localizadas nas regiões onde a demanda de energia é maior; assim, se desloca de um lado para o outro do citoplasma, para as zonas que necessitam de mais energia. Os microtúbulos e suas proteínas motoras associadas são responsáveis por esses deslocamentos.
Estrutura Mitocondrial:
 As mitocôndrias possuem duas membranas lipoproteicas: uma externa e uma interna com inúmeras dobras, além de moléculas de DNA, enzimas e ribossomos e têm capacidade de autoduplicação. 
 A dupla membrana é assim organizada: a membrana externa é semelhante a de outras organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas chamadas de porinas, que controlam a entrada de moléculas, permitindo a passagem de algumas relativamente grandes.
 A membrana interna é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais. As cristas mitocondriais se projetam para um espaço central chamado matriz mitocondrial, que é preenchida por uma substância viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam do processo de produção de energia. Na matriz são encontradas os ribossomos, que produzem proteínas necessárias à organela. Eles são diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e mais parecidos com o das bactérias. Outra característica comum a bactérias e mitocôndrias são as moléculas circulares de DNA.
Reprodução 
 As mitocôndrias se reproduzem para substituir as que desaparecem, e seu número é duplicado antes de cada divisão celular.
Nas células que possuem ou não interfases prolongadas, as mitocôndrias envelhecem e são degradas por fagolisossomos, apesar disso, seu número se mantém estável porque se formam outras mitocôndrias. Além disso, antes que as células se dividam, todos os seus componentes são duplicados, inclusive as mitocôndrias. A seguir, descrevermos o mecanismo que torna possível as mitocôndrias se reproduzirem em ambas as situações de demanda.
 A reprodução das mitocôndrias não ocorre em consequência de uma montagem espontânea dos componentes que as integram, mas sim pela divisão de mitocôndrias preexistentes. Para isso, duplicam o seu tamanho previamente. Esse processo se chama fissão binária a divisão das mitocôndrias ocorre durante todo o ciclo celular, tanto na interfase como na mitose. Além disso, nem todas as mitocôndrias se multiplicam e por isso algumas devem dividir-se repetidas vezes no curso de um mesmo ciclo, para compensar a falta de divisão de outras
DNA mitocondrial
 Esta organela, diferentemente das outras, possui carga genética própria, conhecido como  DNA mitocondrial (mtDNA). Este não é  como o  DNA nuclear que possui longas fitas, formadas por dupla hélice e que codificam cerca de 100.000 genes, o mtDNA representa apenas 1 a 2% do DNA celular, em duplo filamento circular, codificando apenas 37 genes. Acredita-se na hipótese endossimbiótica, devido a existência do mtDNA. 
 Não possui diferença na sua composição química, em relação ao DNA nuclear, mas possui um código genético apenas seu. Possui genoma haploide, por ser apenas de origem materna, não havendo recombinação, pois se acredita que as mitocôndrias dos espermatozoides são destruídas pelo gameta feminino (óvulo) após a fecundação. 
 Possui também uma região não codificadora que, aparentemente, controla a replicação e transcrição do mtDNA. Quando comparada com o genoma nuclear, possui uma alta taxa evolutiva (substituições de base). Sendo assim, tem sido muito usado em estudos evolutivos para a investigação de linhagens antigas.
Funções
 Para obter energia, a célula obrigatoriamente precisa de glicose. A mitocôndria tem a função de quebrar a glicose introduzindo oxigênio no carbono, o que resta é o gás carbônico, que sairá através da expiração. Este processo realizado por esta importante organela celular é conhecido como respiração celular. Para que as células possam desempenhar suas funções normalmente, elas dependem de várias reações químicas que ocorrem dentro da mitocôndria.
 Na respiração celular, ocorre um processo de reações químicas, através das quais a célula obtém energia para suprir suas necessidades vitais. A respiração celular é um processo de oxidação de moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos e glicídios, em especial a glicose, que é a principal fonte de energia utilizada pelos organismos heterotróficos. 
 A glicose é proveniente da alimentação (sendo produzida pelos organismos autotróficos através da fotossíntese) e convertida em gás carbônico e água, produzindo moléculas de ATP (adenosina trifosfato), as quais são usadas em diversas atividades celulares. Esse processo de produção de energia é muito eficiente, pois são produzidas cerca de 30 moléculas de ATP (por cada molécula de glicose).
 A degradação da glicose envolve diversas moléculas, enzimas e íons e acontece em 3 etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. 
1ª etapa: os carboidratos e lipídeos, principalmente a glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular. 
 A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP), produz duas moléculas de NADH2 e consumindo oxigênio. 
 2ª etapa: o ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A, que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs).
 Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, tendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.
 No ciclo de Krebs, a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético, que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.
3ª etapa: Depois os elétrons de alta energia percorrem a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória, que é composto por complexos enzimáticos, onde os elétrons cedem energia e produzem 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. Este processo é chamado fosforilação oxidativa, e ocorre na membrana interna da mitocôndria. 
 As duas últimas etapas são as que mais produzem energia e ocorrem na mitocôndria, enquanto a glicólise acontece no citosol.
 A equação química geral do processo é representada daseguinte forma:
 C6H12O6 + 6O2 + 30ADP + 30Pi → 6CO2 + 6H2O + 30AT
 Enfim, as mitocôndrias são organelas indispensáveis à vida aeróbica e o seu surgimento se trata de um grande salto evolutivo para a vida como se conhece. Isso porque a grande maior parte da energia utilizada pelas células dos seres aeróbicos é produzida nessa organela, energia essa que é utilizada para todos os processos celulares e sistêmicos do corpo, como por exemplo, para a regulação térmica.