Mitocondrias e Cito 2014.2

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OS ALIMENTOS SÃO DEGRADADOS POR ENZIMAS 
 Quando os alimentos são ingeridos, os 
polissacarídeos, os lipídeos e as proteínas são 
divididos em moléculas menores pela ação das 
enzimas. 
 
 São estabelecidas cadeias metabólicas 
degradativas, que nas primeiras etapas são 
distintas para cada tipo de alimento, se tornando 
nas etapas finais uma via metabólica comum. 
 
 A cisão enzimática dos alimentos ocorre em três 
conjuntos orgânicos: o tubo digestório, o citosol e a 
mitocôndria. 
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
 São organelas que captam a energia depositada 
nas ligações covalentes das moléculas dos 
alimentos e transferem-na ao ADP. 
 
 Uma vez formado, o ATP sai da mitocôndria e se 
funde com a célula de modo que sua energia possa 
ser usada em outras atividades celulares. 
 
 Quando a energia do ATP é consumida, o ADP 
volta as mitocôndrias para receber nova “carga” de 
energia. 
Descrição geral da estrutura das 
Mitocôndrias 
Membrana externa: Membrana interna: 
Corpúsculos elementares Matriz mitocondrial: 
Ribossomos 
Espaço 
intermembranoso 
Cristas: 
Glóbulos 
elétron-densos 
fosfato de cálcio 
MITOCÔNDRIA 
 MATRIZ MITOCONDRIAL 
 
 Genoma e enzimas destinadas a reações centrais do 
metabolismo oxidativo. 
 
 MEMBRANA INTERNA 
 
 Principal local de síntese de ATP – pela sua 
formação e estrutura. 
 70% das proteínas envolvidas na fosforilação 
oxidativa estão na membrana interna. 
ENERGIA CELULAR 
FUNÇÕES QUE REQUEREM ENERGIA 
 
MOTILIDADE-CONTRAÇÃO 
 
BIOSSÍNTESE COMPONENTES CELULARES 
 
TRANSPORTE ATIVO 
 
TRANSMISSÃO DE SINAIS 
 
ENDOCITOSE-EXOCITOSE 
 
MITOSE-MEIOSE 
 
 
ATP ADP + Pi 
O2 
Carboidratos 
Gorduras 
CO2 + H2O
 
METABOLISMO ANAERÓBICO DA GLICOSE 
GLICÓLISE 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA  MAIOR RENDIMENTO 
ENERGÉTICO = 36 MOLS DE ATPS 
 Piruvato  oxidação  água + CO2 + energia 
 
 Três mecanismos: 
 Produção de acetilcoenzima A (acetil-CoA) 
 Ciclo do ácido cítrico 
 Sistema transportador de elétrons 
CICLO DE KREBS 
 Sequência cíclica de reações enzimáticas 
 
 Desidrogenases, produção de elétrons e prótons (H+) 
 
 Elétrons são captados por NAD (Nicotinamida Adenina 
Dinucleotídeo), FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo) e 
citocromos  oxidorredução 
Cadeia transportadora de eletrons 
 
 Citocromos  compostos ricos em ferro 
 Síntese de ATP 
 1mol de glicose = 36 mols de ATP 
 Produz ao final ativação de oxigênio ficando com um elétron  
produzindo água 
REPRODUÇÃO NAS MITOCÔNDRIAS 
 Ocorre pela divisão de mitocôndrias pré-existentes, sendo 
esse processo determinado Fissão Binária, podendo 
ocorrer em qualquer fase do ciclo celular. 
 
 Nem todas as mitocôndrias se dividem, sendo necessário 
que algumas se dividam repetidas vezes no curso de um 
mesmo ciclo. 
 
O DNA MITOCONDRIAL É DIFERENTE 
DO DNA NUCLEAR 
 O DNA mitocondrial é circular e não possui histonas. 
 
 É muito pequeno possuindo apenas 37 genes. 
 
 Possui uma pequena quantidade de regiões não codificadoras. 
 
 Gera 22 RNAt, em lugar dos 31 gerados pelo DNA nuclear. 
 
 Possui várias cópias de um mesmo DNA, enquanto DNA nuclear 
possui apenas duas cópias. 
 
 As mitocôndrias de qualquer indivíduo são de origem materna, pois 
são provenientes dos ovócitos. 
ORIGEM DAS MITOCÔNDRIAS 
 Evidências: 
 
 Se reproduzem por fissão 
binária, assim como as 
bactérias. 
 
 Assemelham em forma e 
medidas e apresentam vários 
compartimentos em comum. 
 
 Teoria da Endossimbiose: 
Células eucariontes anaeróbicas 
teriam incorporado em seu 
citoplasma bactérias aeróbicas, 
que depois de sucessivas 
mudanças adaptativas, 
converteram-se nas 
mitocôndrias atuais. 
 
CITOESQUELETO 
 
MOLÉCULAS MECÂNICAS 
Bases Moleculares do Citoesqueleto 
 
 Citoesqueleto: 
 
 
 Conjunto de elementos celulares que, em sintonia, 
são responsáveis pela integridade estrutural das 
células e por uma ampla variedade de processos 
dinâmicos, como a aquisição da forma, a movimentação 
celular e o transporte de organelas e outras estruturas 
citoplasmáticas; 
• Funções: 
 
- Estabilização da forma celular 
- Estruturação e organização do citoplasma 
- Locomoção 
- Transporte intracelular 
• É uma complexa rede citoplasmática de 
túbulos e filamentos 
CITOESQUELETO 
O citoesqueleto organiza o citoplasma 
As várias atividades do citoesqueleto dependem 
de três diferentes tipos de filamentos proteicos: 
 
 
 
-Microtúbulos: são formados por tubulina; 
 
-Microfilamentos: que são formados actina; 
 
-Filamentos intermediários: formados por uma família de 
proteínas fibrosas, tais como vimentina, queratina, 
desmina e etc. 
TIPOS DE CITOESQUELETO 
Filamentos 
Intermediários 
Microfilamentos Microtúbulos 
Componentes Tamanho Proteína Atividades 
Microtúbulos ~25nm Tubulina Formação do fuso 
mitótico, transporte de 
vesículas e outras 
organelas, formação de 
cílios, flagelos, 
centríolos e corpúsculos 
basais. 
Microfilamentos 5-7 nm Actina Endocitose, migração 
celular, citocinese. 
Filamentos 
intermediários 
7-10 nm Citosqueratina 
Vimentina 
Periferina 
Desmina 
Sustentação, 
desmossomos, 
hemidesmossomos. 
• A Microscopia eletrônica mostrou que o citoplasma 
contém cilindros aparentemente ocos, muito delgados, 
que se estendem por todo o citoplasma, denominados 
microtúbulos; 
 
• Cada microtúbulo é formado pela associação de 
proteínas globulares chamadas tubulina, disposta em 
hélice; 
 
• Os microtúbulos podem se associar uns aos outros 
para formar estruturas mais estáveis como: centríolos, 
corpúsculo basal, flagelo e cílios. 
1)Microtúbulos 
MICROTÚBULOS 
Microtúbulos 
Cílios e Flagelos 
Centríolos 
Estruturas estáveis formadas 
por microtúbulos 
Localização 
Centríolo Em todas as células animais 
Corpúsculo basal Na região de ancoragem e 
origem dos cílios 
Cílios Epitélio das tubas uterinas e 
das vias respiratórias 
Flagelo Espermatozóides 
MICROTÚBULOS 
• Heterodímeros: subunidades 
de alfa e beta tubulina ligadas, 
formando um tubo; 
 
• Equilíbrio dinâmico entre 
tubulina polimerizada e livre, 
porém existem µT muito 
estáveis; 
 
• Ponta+: polimeriza e 
despolimeriza rapidamente, o 
contrário ocorre com a ponta -; 
• Hidrólise do GTP em GDP: estabilidade do µT. 
 
 
 
• Relacionados ao tráfego de vesículas, posicionamento de 
organelas, forma e formação do fuso mitótico durante a divisão 
celular. 
Remodelamento drástico 
 
Os microtúbulos entram na constituição de várias estruturas: 
 
Centríolos, fuso mitótico, raios astrais de células em divisão, 
elementos longitudinais dos axônios, cílios e flagelos 
 
 
Existem contudo diferenças na sua estabilidade: 
 
-Os microtúbulos de cílios e flagelos são muito estáveis; 
-Os microtúbulos do fuso mitótico são lábeis e transitórios. 
 
O padrão de distribuição dos microtúbulos oscila ao longo do 
ciclo celular entre uma rede complexa durante a interfase e uma 
distribuição restrita ao fuso durante a mitose. 
 
 
Os microtúbulos apresentam polaridade: Extremidades [+] e [-] 
 ** Centríolos 
 
 
• Cada célula possui um par de centríolos, que se localizam 
próximas ao núcleo e ao aparelho de golgi, numa região 
denominada centrossomo ou centro celular; 
 
 
• Cada centríolo é constituído por um material amorfo no qual 
são colocados 27microtúbulos, 
 
•Uma das principais funções dos centríolos é orientar a divisão 
celular, pois eles originam uma estrutura denominada fuso 
mitótico, onde se prendem os cromossomos. 
FILAMENTOS DE ACTINA 
 Polímeros de actina, duas fitas helicoidais, não formam tubos; 
 
 Equilíbrio dinâmico entre actina livre e polimerizada, no filamento presença 
de ATP em cada molécula; 
 
 Apresenta ponta + (polimeriza/despolimeriza rapidamente) e ponta – 
(polimeriza/despolimeriza lentamente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Filamentos localizados por toda célula, em alta concentração 
próximo a membrana plasmática; 
 
 Relacionados a movimento da célula (migração celular); 
• Diversas proteínas interagem com filamentos de actina; 
• Proteína motora principal: miosina. 
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS 
 Grande família de proteínas, formam filamentos semelhantes a 
“cabos de aço”; 
 
 Queratina, vimentina, lamininas; 
 
 Componentes de outras estruturas já vistas: 
a) Núcleo – formação da lâmina nuclear; 
b) Junções de Adesão – Desmossomos e Hemidesmossomos. 
 
Obs: a resistência à tensão dos tecidos conferida pelos demossomos 
é resultado da ligação entre os citoesqueletos (FIs) das células 
adjacentes. 
 
Proteínas que constituem os 
filamentos intermediários 
Localização 
Queratinas Pêlos, unhas e chifre 
Vimentina fibroblastos 
Desmina Células musculares 
Proteína ácida da glia Astrócitos e células de 
Schwann 
DIFERENÇAS ENTRE FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS 
(FI) E MICROTÚBULOS/MICROFILAMENTOS (µT/µF). 
1. FIs são constituídos por polipeptídios diferentes, embora exibam certa 
homologia; 
2. FIs não são formados por sub-unidades protéicas globulares, mas sim 
fibrosas; 
3. FIs não têm a dinâmica de polimerização/despolimerização dos µT e µF. 
São bem mais estáveis; 
4. FIs não estão envolvidos diretamente com movimentos; 
5. FIs não têm nucleotídios fosfatados ligados (ATP ou GTP); 
6. FIs não exibem polaridade; 
7. FIs não crescem ou se polimerizam apenas pelas pontas, mas também 
são adicionadas sub-unidades nas laterais; 
8. FIs, apesar da resistência, são os elementos mais flexíveis do 
citoesqueleto. Resistem ao estiramento de até 3x seu comprimento 
original, ficando mais finos. Também são capazes de se curvarem mais 
ao longo de seu comprimento.