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* * Mitocôndrias: transformação de energia pelas células Profª. Angélica Pataro Reis Citologia * * Forma: esféricas, alongadas Quantidade de mitocôndrias: depende do tipo celular Mitocôndrias: * * Localização intracelular: dispersas pelo citoplasma ou próximo a locais com grande consumo de energia Ultraestrutura das mitocôndrias Músculo cardíaco * * Membrana externa: altamente permeável a diversas moléculas de baixo peso molecular, devido à presença das porinas Espaço intermembranas: espaço observado entre as duas membranas Membrana interna: impermeável à maioria dos íons e moléculas pequenas – propriedade crucial para a manutenção do gradiente de prótons. Apresenta dobras (cristas) que se estendem para o interior (ou matriz) da organela Matriz mitocondrial: - DNA, RNA, enzimas, ribossomos, etc. Ultraestrutura das mitocôndrias * * * * Genôma mitocondrial Dependência nuclear * * * * Biogênese das mitocôndrias Herança materna - As mitocôndrias dos espermatozóides normalmente não penetram no óvulo durante a fecundação. * * Biogênese das mitocôndrias Origem endossimbiótica das mitocôndrias – evidências DNA, RNA e ribossomos Membrana dupla - Auto-replicação * * Para que as células necessitam de energia? Multiplicação Movimentação Síntese de biomoléculas Condução de impulso Secreção Transformação de energia * * De onde vem a energia necessária para as atividades celulares? compostos orgânicos carboidratos, lipídeos e proteínas polissacarídeos monossacarídeos triglicérides ácidos graxos + glicerol proteínas aminoácidos CO2 + H2O ENERGIA Transformação de energia * * Como a energia contida nos compostos orgânicos é utilizada pela célula? ATP adenosina trifosfato MOEDA ENERGÉTICA DA CÉLULA contração muscular, síntese de biomoléculas, secreção de hormônios, divisão celular ADP + Pi Transformação de energia * * ATP – moeda energética da célula Liberação de energia com o rompimento das ligacões Transformação de energia Energia útil (realizar trabalho) * * Como a energia é “mantida” nas células? ATP energia para uso imediato não estocável Carboidratos (glicogênio) e lipídeos (triglicérides) forma de armazenamento mobilização complexa Transformação de energia * * Quais as principais fontes energéticas? Carboidratos - Energia para as funções elementares - As reservas de glicogênio são suficientes para suprir as necessidades energéticas (ATP) do indivíduo por 18/24 horas Lipídeos - Situações de alta demanda energética atividades físicas de longa duração - As reservas de lipídeos são suficientes par suprir as necessidades energéticas do indivíduo de 1 a 3 meses Proteínas - Apenas em situações extremas (jejum prolongado) ou condições patológicas Transformação de energia * * Estágio I – digestão estômago e intestino enzimas digestivas quebras das biomoléculas em unidades menores Estágio II citoplasma quebras das unidades menores em piruvato ou acetil CoA pouca produção de energia Estágio III – fosforilação oxidativa mitocôndria oxidação completa de acetil CoA a H2O e CO2 produção de grande quantidade de energia. Catabolismo dos nutrientes Transformação de energia * * Catabolismo dos nutrientes – Respiração celular Glicólise: (só carboidratos) transformação de uma molécula de glicose (6C) em duas moléculas de piruvato (3C) ocorre no citosol pequena parte da energia contida na glicose é utilizada para produzir ATP não depende da participação do O2 (anaeróbica) vantagem: processo rápido e não depende do suprimento de O2, desvantagem: produz pouco ATP (2 moles de ATP para cada mol de glicose) glicose piruvato GLICÓLISE FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Transformação de energia * * Fosforilação oxidativa (carboidratos, lipídeos e proteínas) oxidação completa de piruvato a CO2 e H2O, ocorre na mitocôndria, o restante da energia contida na glicose é utilizada para transformar ADP e Pi em ATP depende da participação do O2 (aeróbica), vantagem: produz grande quantidade de ATP desvantagem: processo lento e depende de um suprimento adequado de O2. ocorre em três etapas: 1 – formação de acetil CoA (matriz) 2 – ciclo do ácido cítrico (matriz) 3 - cadeia de transporte de elétrons (cristas) MMI MME cristas matriz Transformação de energia * * Catabolismo dos nutrientes – respiração celular Fosforilação oxidativa 1 – formação de acetil coenzima A (acetil CoA) piruvato acetil CoA + CO2 + NADH enzima : complexo piruvato desidrogenase Transformação de energia * * 2 – ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) retirada de elétrons da acetil CoA que serão utilizados na próxima etapa para a síntese do ATP, os elétrons são transferidos para moléculas que têm como função carrear os elétrons para a cadeia de transporte de elétrons: NAD+ + elétrons NADH FAD + elétrons FADH2 apenas uma pequena parte da energia contida nas biomoléculas (carboidratos, lipídeos e proteínas) é utilizada para a produção de ATP nesta etapa. Transformação de energia * * 3 – cadeia de transporte de elétrons os elétrons transportados por NADH e FADH2 (retirados da acetil CoA no CAC) são transferidos para proteínas localizadas na crista mitocondrial (enzimas e citocromos), o fluxo de elétrons pelas proteínas que formam a cadeia de transporte de elétrons fornece energia para a síntese de ATP, grande quantidade de ATP é produzido neste processo Transformação de energia * *
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