Estrutura e Função das Mitocôndrias

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BIOLOGIA CELULAR 
 
PROF. Orlando 
 
 
 
MITOCÔNDRIAS 
 
Estrutura interna das mitocôndrias 
 
 
► As mitocôndrias são delimitadas por duas 
membranas lipoprotéicas semelhantes às 
demais membranas celulares; 
 
► Enquanto a membrana externa é lisa, a 
membrana interna possui inúmeras pregas – 
as cristas mitocondriais – que se projetam 
para o interior da organela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A cavidade interna das mitocôndrias é 
preenchida por um fluido denominado matriz 
mitocondrial, onde estão presentes diversas 
enzimas, além de DNA e RNA e pequenos 
ribossomos e substâncias necessárias à 
fabricação de determinadas proteínas. 
 
Estrutura e função das mitocôndrias 
 
► As mitocôndrias, cujo número varia de dezenas 
até centenas, dependendo do tipo de célula, estão 
presentes praticamente em todos os seres 
eucariontes, sejam animais, plantas, algas, fungos 
ou protozoários. 
 
A respiração celular 
 
► No interior das mitocôndrias ocorre a 
respiração celular, processo em que moléculas 
orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio 
(O2), transformando-se em gás carbônico (CO2) e 
água (H2O) e liberando energia. 
 
C6H12O6 + O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia 
 
Função das mitocôndrias 
 
► A mitocôndria é responsável por 
muitos processos catabólicos 
fundamentais para a obtenção de 
energia para a célula, como a 
β-oxidação de ácidos graxos, o Ciclo de 
Krebs e a Cadeia respiratória. 
Ciclo de Krebs 
 
► O ciclo de Krebs, ácido cítrico ou 
tricarboxílico, corresponde a uma série 
de reações químicas que ocorrem na 
vida da célula e no seu metabolismo. 
 
Ciclo de Krebs 
 
► O ciclo é executado na mitocôndria dos 
eucariontes e no citoplasma dos procariontes. 
Trata-se de uma parte do metabolismo dos 
organismos aeróbicos (utilizando oxigênio da 
respiração celular); organismos anaeróbicos 
utilizam outro mecanismo, como a glicólise = 
outro processo de fermentação independente 
do oxigênio. 
 
O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, 
catabólica e anabólica , com a finalidade de 
oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se 
obtém da degradação de carboidratos, ácidos 
graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2. 
 
Ciclo de Krebs 
 
► Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é 
sintetizado durante a glicólise é transformado em 
acetil CoA (coenzima A) por ação da enzima 
piruvato desidrogenase. 
 
Este composto vai reagir com o oxaloacetato que é 
um produto do ciclo anterior formando-se citrato. 
O citrato vai dar origem a um composto de cinco 
carbonos, o alfa-cetoglutarato, com libertação de 
NADH, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar 
origem a outros compostos de quatro carbonos com 
formação de GTP, FADH2, NADH e oxaloacetato. 
 
Após o ciclo de Krebs ocorre outro processo 
denominado fosforilação. 
 
 
Ciclo de Krebs 
 
► O ciclo de Krebs tem 8 etapas: 
 
Formação do citrato 
Formação do isocitrato via cis-aconitato 
Oxidação do isocitrato a a-cetoglurato e CO2 
Oxidação do a-cetoglurato a succinil-CoA e CO2 
Conversão do succinil-CoA em succinato 
Oxidação do succinato a fumarato 
Hidratação do fumarato produz malato 
Oxidação do malato a oxalato 
 
A cada volta do ciclo de Krebs são produzidos 
três moléculas de NADH, uma de FADH2, uma de 
nucleosídeo trifosfato (ATP ou GTP). 
 
 
A origem das mitocôndrias 
 
 
 
 
 
► Quando a célula vai se dividir, suas 
mitocôndrias se separam em dois grupos 
mais ou menos equivalentes; 
► Se posicionam em cada um dos lados 
do citoplasma. 
 
Toda mitocôndria surge da reprodução 
de uma outra mitocôndria 
 
► Seja qual for sua origem, sua função é 
vital para a célula, sem a qual há morte 
celular e morte da própria mitocôndria. 
Sendo assim, as mitocôndrias foram 
selecionadas como entidades com baixo 
índice de mutações. 
 
Geneticistas aproveitam essa propriedades 
para examinar, através do DNA 
mitocondrial, as relações de parentesco 
entre os grandes grupos de seres vivos. 
 
 
► As mitocôndrias estão presentes 
em grande quantidade nas células do 
sistema nervoso, do coração e do 
sistema muscular, uma vez que 
estas apresentam uma necessidade 
maior de energia.