Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Aula 09: SDE3894 – FUNDAMENTOS DE BIOLOGIA Célula Eucarionte AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Organelas citoplasmáticas • São pequenos compartimentos localizados no citoplasma, onde ocorrem determinadas reações químicas celulares; • Características das células eucariontes; • Algumas, como os ribossomos, não são compartimentos membranosos. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Mitocôndrias As mitocôndrias são organelas presentes em quase todos os tipos de células eucariontes. A quantidade de mitocôndrias em uma célula varia de acordo com a atividade metabólica da célula. As mitocôndrias podem ter vários formatos diferentes, dependendo do tipo de célula. Mitocôndria e sua estrutura Fundamentos de Biologia Micrografia eletrônica de duas mitocôndrias de pulmão AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Estrutura das mitocôndrias São dotadas de duas membranas, uma externa lisa e uma interna cheia de pregas, denominadas cristas. Entre as das membranas existe um pequeno espeço, chamado de espaço intermembranar. O seu interior é preenchido por uma matriz mitocondrial. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Funções das mitocôndrias As mitocôndrias são o local onde ocorre a produção da maior parte da energia que a célula precisa para manter as suas funções vitais. O processo de produção de energia com participação das mitocôndrias se chama Respiração Celular Aeróbia. Na respiração celular aeróbia acontece a produção de ATP (adenosina tri fosfato), que é utilizada como fonte direta de energia pela célula. Fundamentos de Biologia ATP ADP + Pi + Energia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Importância do ATP O ATP, produzido pela respiração celular aeróbia, pode ser prontamente quebrado, liberando a energia que está armazenada em sua molécula, na ligação com o terceiro fosfato. ATP – adenosina trifosfato ADP – adenosina difosfato Pi – fosfato inorgânico Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Produção de ATP ADP + Pi + Energia ATP Na respiração celular aeróbia ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP. ATP – adenosina trifosfato ADP – adenosina difosfato Pi – fosfato inorgânico A energia utilizada para isso é proveniente da quebra dos nutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos). Fundamentos de Biologia O esquema mostra as principais fontes de energia e como se comportam metabolicamente. AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica A respiração celular aeróbia é composta por um conjunto de reações de oxidação e redução, que conta, portanto, com a participação do oxigênio. A glicose, proveniente dos carboidratos da alimentação, é a principal fonte de energia, embora existam outras. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Reação geral da respiração celular aeróbica Quando a glicose é utilizada como fonte de energia, temos a reação geral: Portanto, é a oxidação da glicose até haver a produção de gás carbônico, água e liberação de energia. C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 2 H2O + Energia Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica A primeira etapa da respiração celular aeróbica, quando a glicose é utilizada, é sua quebra em duas moléculas de ácido pirúvico, denominada glicólise. Esta etapa ocorre ainda no citoplasma. Reação compacta da glicólise Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica As duas moléculas de ácido pirúvico entram na mitocôndria e dentro dela geram, cada uma, uma molécula de Acetil-coenzima A. Reação que acontece na matriz da mitocôndria. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica As duas moléculas de Acetil-coA passam por uma série de reações químicas denominadas de Ciclo de Krebs. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica No Ciclo de Krebs são liberados elétrons, que são transportados por duas moléculas, o NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e o FAD (Flavina adenina dinucleotídeo). O NADH e o FADH2 formados vão para a última etapa, denominada Fosforilação Oxidativa, quando a maior parte do ATP é produzida. Os elétrons passam de forma sequencial para as moléculas presentes na membrana das cristas mitocondriais, liberando energia. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Respiração celular aeróbica A energia liberada é utilizada pela enzima ATPsintase para produção de moléculas de ATP, fosforilando o ADP. Cadeia respiratória: Fluxo de elétrons (e ) provenientes do NADH e FADH acoplado a um bombeamento de H para o espaço intermembranar. Prótons H retornando para a matriz mitocôndia ativando a enzima ATPsintate, resónsável pela síntese de ATP - + 2 + Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos DNA mitocondrial As mitocôndrias possuem DNA próprio, várias cópias de pequenas moléculas circulares que codificam algumas proteínas que participam da fosforilação oxidativa. A maior parte das proteínas mitocondriais são codificadas por genes que estão localizados no núcleo da célula. DNA (genoma) de uma mitocôndria Fundamentos de Biologia Lynn Margulis, fundadora da Teria da Endossimbiose AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Teoria da endossimbiose A teoria da endossimbiose consiste em supor que mitocôndrias (e cloroplastos), em um passado distante, eram bactérias aeróbias que foram incorporadas pelas células eucariontes anaeróbias. As células eucariontes passaram a poder utilizar o oxigênio para produção de energia, de forma muito mais eficiente, e forneceram proteção com relação ao meio externo às “células invasoras”. Fundamentos de Biologia Lynn Margulis, fundadora da Teria da Endossimbiose AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Teoria da endossimbiose A teoria da endossimbiose consiste em supor que mitocôndrias (e cloroplastos), em um passado distante, eram bactérias aeróbias que foram incorporadas pelas células eucariontes anaeróbias. As células eucariontes passaram a poder utilizar o oxigênio para produção de energia, de forma muito mais eficiente, e forneceram proteção com relação ao meio externo às “células invasoras”. Clique aqui para assistir a Teoria da Endossimbiose. Fundamentos de Biologia https://www.youtube.com/watch?v=Maf_v-37nlM AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Teoria da endossimbiose Algumas evidências suportam a teoria da endossimbiose, como por exemplo: • A presença de DNA próprio; • O DNA é circular como nas bactérias e segue o mesmo código genético; • Os ribossomos mitocondriais se assemelham aos ribossomos bacterianos; • A membrana interna da mitocôndria se assemelha à membrana das bactérias; • A capacidade de se multiplicar dentro da célula, por fissão, da mesma forma que as bactérias se multiplicam. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Cloroplastos Os cloroplastos fazem parte de um grupo de organelas chamadas de plastídeos. Estão presentes em células vegetais e de algas. São as organelas que conferem coloração verde às algas e plantas, devido ao seu conteúdo de clorofila, um pigmento verde. São responsáveis pelo processo de fotossíntese. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas:Mitocôndrias e Cloroplastos Estrutura dos cloroplastos São dotados de duas membranas, que formam o envelope do cloroplasto. Entre as duas membranas há um espaço intermembranas. No seu interior existem os tilacoides, que são como sacos achatados e empilhados, formando o grana. Nos tilacoides ocorre uma importante etapa da fotossíntese, a captação da energia luminosa. Fundamentos de Biologia Cloroplasto dentro de uma célulaEstrutura de um cloroplasto AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Estrutura dos cloroplastos Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Fotossíntese O processo de fotossíntese consiste na utilização de energia luminosa para fixação do carbono, do gás carbônico da atmosfera, produzindo glicose. 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Importância da fotossíntese A fotossíntese é a fonte de carboidratos (glicose) utilizados por todos os seres vivos para produção de energia. É também por meio da fotossíntese que é produzido o oxigênio que os seres vivos respiram. A fotossíntese ainda promove a redução da quantidade de gás carbônico da atmosfera. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Cloroplasto e mitocôndria Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Cloroplasto e mitocôndria Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria Clique aqui para assistir a Experiência da Fotossíntese em Elodea. Fundamentos de Biologia https://www.youtube.com/watch?v=Az3dA-Gf1KQ AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Cloroplasto e mitocôndria Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Cloroplasto e mitocôndria Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Exercício 1) (Fuvest-SP) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias: a) Estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão de alimentos. b) Produzirem ATP com utilização de energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas. c) Consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose. d) Serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP. e) Produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio. Fundamentos de Biologia AULA 09: Organelas Citoplasmáticas: Mitocôndrias e Cloroplastos Exercício 2) (Fuvest-SP) Em artigo publicado no suplemento mais!, do jornal Folha de São Paulo, de 6 de agosto de 2000, José Reis relata que pesquisadores canadenses demonstraram que a alga unicelular Cryptomonas resulta da fusão de dois organismos, um dos quais englobou o outro ao longo da evolução. Isso não é novidade no mundo vivo. Como relata José Reis:[...] É hoje corrente em Biologia, após haver sido muito contestada inicialmente, a noção de que certas organelas [...] são remanescentes de células que em tempos idos foram ingeridas por célula mais desenvolvida. Dá-se a esta o nome de hospedeira e o de endossimbiontes às organelas que outrora teriam sido livres. São exemplos de endossimbiontes em células animais e em células de plantas, respectivamente: a) Aparelho de Golgi e centríolos. b) Centríolos e vacúolos c) Lisossomos e cloroplastos. d) Mitocôndrias e vacúolos. e) Mitocôndrias e cloroplastos. Fundamentos de Biologia AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? Ler o capítulo 5 - Componentes Citoplasmáticos Responda o quiz e a atividade no ambiente SAVA.... Navegar pelos demais itens das trilhas de conhecimento do SAVA.
Compartilhar