AULA 6 BIOLOGIA CELULAR

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Neste módulo é apresentado as mitocôndrias, suas principais características e seu 
papel na produção e armazenamento de energia. 
 
 As Mitocôndrias. 
 
As mitocôndrias (mitos, filamento, e condria, partícula) são organelas de forma 
arredondada ou alongada presentes no citoplasma das células eucariontes, que 
participam da respiração aeróbia e de diversas funções. 
Essas organelas possuem o diâmetro aproximado de 0,5 a 1,0 µm e podendo 
variar até 10 µm. São mais numerosas nas células com metabolismo energético alto, 
como as células musculares estriadas. Em muitas células, as mitocôndrias se 
distribuem por todo citoplasma, mudando constantemente de posição pela atividade 
de proteínas motoras do citoesqueleto. Porém em certas células elas se localizam 
próximo aos locais citoplasmáticos onde existe grande consumo de energia. Nos 
epitélios ciliados, elas se acumulam perto dos cílios; nos espermatozoides, ao redor 
da porção inicial do flagelo, onde tem início a movimentação flagelar. E, nas células 
musculares estriadas, entre os feixes de miofibrilas. Outros exemplos de acúmulos de 
mitocôndrias encontradas nas células sensitivas da retina e nas células dos túbulos 
contorcidos. 
 
 Ultra-estrutura e organização funcional. 
 
As mitocôndrias apresentam duas membranas que envolvem um espaço 
interno onde se localiza a matriz mitocondrial. As membranas mitocondriais, como 
as demais membranas celulares, são bicamada de fosfolipídios, contendo pequenas 
quantidades de outros lipídios. A membrana mitocondrial externa é lisa e muito 
permeável a diversos tipos de moléculas com peso abaixo de 5kDa (quilodáltons). 
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Essa permeabilidade é devida a presença de proteínas intercaladas na membrana, as 
porinas, que formam canais de diâmetro de 1 nm. Entre as duas membranas, observa-
se o espaço intramembranoso. 
Além das diferenças entre as proteínas das duas membranas, a membrana 
externa é rica em colesterol, enquanto a membrana interna é pobre nesse lipídio, 
sendo rica em cardiolipina, fosfolipídio com quatro ácidos graxos, que não existe na 
membrana externa. A Cardiolipina contribui para dificultar a passagem de partículas 
elétricas através da membrana mitocondrial interna, que é fundamentalmente 
importante, porque uma concentração elevada de íons, na matriz mitocondrial, 
perturbaria o gradiente que geral fluxo de prótons e a captação de energia no ATP, 
pelo processo quimiosmótico. 
A constituição molecular das duas membranas das mitocôndrias está de acordo 
com a possível origem evolutiva dessas organelas a partir das bactérias simbiontes 
que se instalaram no citoplasma. A membrana celular externa é parecida com a 
membrana citoplasmática das células eucariontes e é muito sensível aos detergentes 
e ao ultrassom. A membrana interna tem muita semelhança com a membrana de 
bactérias e, como estas, contém o sistema de transferência de energia para ATP. 
A membrana interna apresenta invaginações geralmente em forma de 
prateleiras, formando cristas, que aumentam muito a superfície dessa membrana. A 
superfície interna está voltada para o interior da mitocôndria e existem pequenas 
partículas em forma de raqueta, são os corpúsculos elementares, onde se gera ATP 
e calor. 
No interior das mitocôndrias. Encontra-se uma substância finamente granulosa 
e elétron-densa chamada matriz. A matriz é um complexo contendo centenas de 
enzimas, as quais estão relacionadas com o ciclo do ácido cítrico, com a β-oxidação 
dos ácidos graxos e com a replicação, transcrição e tradução do DNA mitocondrial. 
A membrana interna é a rica em proteínas que constituem a cadeia 
transportadora de elétrons, proteínas dos corpúsculos elementares, com atividade de 
ATP-sintase, proteínas que fazem múltiplos sistemas de transporte ativo. 
Além do papel na respiração celular, as mitocôndrias tornam parte em outros 
processos metabólicos importantes, como, por exemplo, a síntese de hormônios 
esteroides e o desencadeamento de apoptose. Esse processo de morte celular 
 
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programada, pode ser ligado a abertura de canais específicos localizados na 
membrana interna da mitocôndria. 
 
 Genoma da mitocôndria. 
 
As mitocôndrias, se originam pelo crescimento de células e divisão das 
mitocôndrias pré-existentes. Essas organelas contem DNA, os três tipos de RNAs 
(rRNA, mRNA e tRNA) e todo sistema molecular necessário para síntese de algumas 
proteínas. O DNA das mitocôndrias assim como das bactérias, codifica mRNAs 
formados apenas por éxons, sem íntros. 
O genoma das mitocôndrias humanas, é relativamente pequeno, tem 16.569 
nucleotídeos, formando 2 genes para rRNA, 22 pares para tRNA r 13 genes que 
codificam mRNA para a síntese de proteínas, num total de 37 genes. No genoma 
mitocondrial. 4 dos 64 códons apresentam significativa diferença do código genético 
universal. Uma peculiaridade do DNA mitocondrial é sua origem exclusivamente 
materna. As mitocôndrias do organismo de originam de mitocôndrias dos óvulos, sem 
participação das mitocôndrias dos espermatozoides. 
 
 Origem das mitocôndrias. 
 
A presença de DNA, e dos vários tipos de RNAs e de um metabolismo de auto 
reprodução por fissão semelhantes aos das bactérias, além de outros dados, sugerem 
que as mitocôndrias se originaram de bactérias aeróbias, que estabeleceram relação 
simbiótica com células eucariontes anaeróbias. Os ribossomos das mitocôndrias são 
semelhantes aos das bactérias, o mesmo acontece com o DNA, que tanto nas 
mitocôndrias, quanto nas bactérias codificam mRNAs sem íntrons. 
 
Referência. 
Junqueira, L.C.U & Carneiro, J. Biologia celular e molecular. 8º Edição, Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 
 
 
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Após a leitura, retire do texto as informações mais importantes. Esse é o 
seu RESUMO das ideias principais. PARA CONTINUAR SEUS ESTUDOS, POSTE 
NO ITEM “APRIMORANDO CONCEITOS – RESUMO 6”. 
 
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