aula mitocondrias

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Mitocôndrias
Citologia aplicada. 
Simone B.T.Wendt, MSc.
Médica veterinária
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● Todas as atividades celulares 
consomem energia. 
● Para se sustentar , as células são 
dotadas de verdadeiras usinas 
energéticas.
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● mitocôndrias são organelas celulares 
● “casas de força” das células,
● processo de respiração celular, 
● dentro delas existem uma complexa 
maquinaria química, 
● capaz de liberar a energia contida nos 
alimentos que a célula absorve, 
● quantidade de ATP é gerada.
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https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-organela-celular.htm
o que é ATP?
• ATP é uma sigla 
• Usada para indicar ⇒ molécula de adenosina 
trifosfato (Adenosine TriPhosphate). 
• Essa molécula constitui a principal forma de 
energia química, 
• Ao sofrer o processo de hidrólise (cisão por ação 
da água) ⇒ libera grande quantidade de energia 
livre.
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Mitocondria 
Histórico
• microscopia óptica ⇒ limitações para a 
observação da mitocôndria
• primeiro método empregado na coloração da 
mitocôndria⇒ corante 
fucsina⇒desenvolvido por Altmann (1890)
• Altmann observou estruturas intracelulares 
em forma de filamentos⇒ bioblastos.
• Nove anos depois, usando outro corante, 
Carl Benda estudou esses bioblastos 
• verificou que eles poderiam ser encontrados 
em duas formas diferentes: filamentos 
trançados ou grânulos.
• Criou o termo ‘mitocôndria’, a partir das 
palavras mitos (filamento) e chondros 
(grânulo).
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● bioblastos: estruturas em forma de 
filamentos
M.ELETRONICO
• Com o desenvolvimento de métodos adequados de 
fixação→ cortes ultrafinos → microscopia 
eletrônica,
• 1953→ perfil estrutural básico da mitocondria
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Visualizando a mitocondria
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Mitocondrias
• estão presentes no citoplasma das células 
eucariontes
• células animais
• células vegetais 
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Mitocondrias-Função
• liberação de energia (ATP)
• indispensável para o trabalho celular. 
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❖ UTILIZA-SE DE OXIGENIO E GLICOSE 
❖ CONVERTE EM ENERGIA (ATP) 
❖ DEVOLVENDO PARA A CÉLULAS
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● a energia produzida é quimica
● é usada para reaçoes quimicas 
que gastem Energia.
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Produção de ATP
Empregado para: 
• Reações enzimáticas; 
• Mecanismo de transporte ativo (bomba 
Na/K): 
• Transmissão de impulso nervoso; 
• Contração muscular;
• Movimento de cilios e flagelos.
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Mitocondrias- no ms.cardiaco e 
cauda do espermatozóide.
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Mitocôndrias no fígado
Coloração MÉTODO DE POLAK 
1. Veia centrolobular
2. mitocondrias
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Mitocôndrias- corpo celular do 
neurônio.
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Mitocondrias/Célula
• células possuem quantidades,
• diferentes de mitocôndrias, 
• dependendo da sua necessidade;
• Ex. célula do fígado → 1.000 mitocôndrias por 
célula.
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ESTRUTURA 
MORFOLÓGICA
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Mitocondrias-morfologia
• cilindros alongados ou elipsóides, 
• dimensões de 0,5 a 1 µm de diâmetro, 
• constituindo, 20 % do volume celular 
total.
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● M.M. INTERNA
● M.M. EXTERNA
● MEMBRANAS LIPOPROTEICAS, 
● SEMELHANTES À MEMBRANA 
CITOPLASMÁTICA.
● entre as duas: espaço 
intermembrana
Membranas da mitocondria
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Membrana Mitocondrial Externa
• é lisa
• rica em colesterol 
• sua face externa está em contato com o citosol 
(citoplasma) 
• permeável a íons, metabólitos, CO2 , O2 , ATP 
e ADP
 • permeabilidade possível⇒ presença de 
proteínas embebidas na bicamada 
fosfolipídica⇒ porinas.
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mitocondrias
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Entre as duas membranas
● espaço intermembranas 
● contém várias enzimas. 
• Neste espaço ocorrem muitas 
reações importantes do metabolismo 
celular.
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ESPAÇO INTERMEMBRANA
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MATRIZ MITOCONDRIAL
• preenche o espaço formado pela membrana 
interna;
 • características de gel (cerca de 50% de água);
 • DNA mitocondrial, 
• RNA, ribossomos, 
• material protéico em forma de grânulos, 
• cálcio, magnésio, íons inorgânicos, oxigênio 
dissolvido, CO2 ; 
• enzimas e produtos intermediários do Ciclo de 
Krebs. 26
Matriz mitocondrial
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DNA MITOCONDRIAL
• Localizado na Matriz;
• As mitocôndrias e os cloroplastos, são as 
únicas organelas que contêm um genoma 
próprio;
• DNA mitocondrial é uma herança 
exclusivamente materna; 
• Constituído⇒ uma molécula circular de 
DNA em cadeia dupla.
.
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29
REPRODUÇÃO 
MITOCONDRIAL
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TODA MITOCONDRIA 
ORIGINA DA 
REPRODUÇÃO DE OUTRA 
PRÉ EXISTENTE
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• Antes que a célula se divida todos os seus 
componentes são duplicados incluindo as 
mitocondrias
• Reprodução ⇒ Fissão Binária
• Primeiro⇒ um aumento de seu tamanho
• Seguido→ duplicação do DNA 
mitocondrial
• Divisão igual divisão Bacteriana!!!
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Reprodução-mitocondrial
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34
http://www.youtube.com/watch?v=n7wDyjeOqKA
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ORIGEM DAS 
MITOCONDRIAS
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Teoria endossimbiótica
Célula 
anaeróbica
Célula aeróbica
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TEORIA 
SIMBIÓTICA
 Evidências sugerem que as 
mitocôndrias derivaram de 
bactérias aeróbicas :
1. mitocondria teria se 
originado da endocitose de 
procariotos heterotróficos 
por células eucarióticas;
2. escaparam dos 
mecanismos digestivos no 
interior da célula 
3. estabeleceram como 
simbiontes, recebendo 
proteção e nutrientes e em 
troca realizando⇒ 
respiração CELULAR!
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Comprovação da teoria simbiótica.
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EVIDENCIAS • As mitocôndrias realizam 
síntese protéica e 
autoduplicação ⇒ 
independentes da célula
• Semelhança estrutural entre os 
ribossomos presentes nas 
mitocondrias e nas bactérias
• Possui DNA circular não 
associado a proteínas = DNA 
da bactéria.
• Presença de uma membrana 
dupla (resquicio da membrana 
da célula que englobou a 
mitocondria) 
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Alguns protozoários: 
• Giardias e as Amebas, 
• organismos eucarióticos,
• anaeróbicos, 
• não possuem mitocôndria, 
• Pesquisadores ⇒ estes organismos 
sejam semelhantes ao primeiros 
eucariontes anaeróbicos ⇒ anteriores 
ao evento endossimbiótico. 
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AMEBA E 
GIARDIA
• eucariontes
• ausencia de mitocondrias
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http://www.youtube.com/watch?v=s7zlFH9ViiI
METABOLISMO ENERGETICO
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Mitocôndrias-FISIOLOGIA
• Captação e transformação de energia 
para a célula.
• RESPIRAÇÃO CELULAR:definição
 Alimentos+O²⇒ Energia + CO²+H²O
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RESPIRAÇÃO CELULAR
• Processo de oxidação de moléculas 
orgânicas 
 • Compostos que quando oxidados 
resultam em alto rendimento de ATP: 
 Carboidratos – Lipídios – Aminoácidos
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RESPIRAÇÃO CELULAR
A respiração ocorre em três etapas básicas: 
• glicólise, 
• ciclo de Krebs 
• fosforilação oxidativa.
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https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclo-krebs.htm
Quais os mecanismos que as 
células utilizam para retirar energia 
dos nutrientes?
• Glicólise anaeróbia :Citoplasma
• Fosforilaçao Oxidativa: Mitocondria 
(aeróbia)
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Existem 2 etapas
 DE OXIDAÇÃO DA GLICOSE:
• 1-Glicólise
• 2 Fosforilação Oxidativa
mitocondria
Depende oxigenio
Citoplasma 
da célula
Não depende de oxigenio
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● A GLICOLISE É UMA SEQUENCIA 
DE REAÇÕES QUIMICAS 
● OBJETIVO DE QUEBRAR AS 
MOL.GLICOSE
VAI OCORRER DENTRO AS CÉLULA 
(CITOPLASMA)
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Respiração aeróbia ou fosforilação oxidativa
Glicólise 
anaeróbia
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Glicolise-anaerobica
• A glicólise é uma etapa anaeróbia da respiração 
celular
• Ocorre no citoplasma 
• Envolve reações químicas diferentes. 
• Essas reações são responsáveis pela quebra de 
uma molécula de glicose (C6H12O6) 
• Em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3)
https://brasilescola.uol.com.br/saude/glicose.htm
Glicólise anaeróbia 
• Gerar 
– 4 ATP consumindo 2 ATP
– 2 NADH
– duas moléculas de piruvato
C6H12O6 2 C3H4O3 
Glicose Ác. pirúvico
2 ATP
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G
LI
C
O
LI
SE
1. Quebra molecula glicose
2. Fora da mitocondria→ citoplasma
3. Processo anaerobio⇒ sem 
Oxigenio
4. Para fazer esta quebra: 
Célula ENVIA==> 2 ATPs 
Liberando muita energia formando:
 2 PIRUVATOS e 4ATP
5. Como foi usado 2 ATPs para a 
quebra da molecula glicose o 
saldo da glicolise é 2 ATPs . 54
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http://www.youtube.com/watch?v=_eYE94Ayiyo
● OS 2 PIRUVATOS QUEFORAM PRODUZIDOS NA 
GLICOLISE 
● SAEM DO CITOPLASMA 
● SÃO ENVIADOS PARA A 
MITOCONDRIA! 
2º Etapa da respiração:
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ciclo de KREBS
• Após a glicólise, inicia-se 
uma etapa aeróbia, 
• inclui o ciclo de Krebs
• etapa ocorre no interior 
da organela celular 
• mitocôndria 
• inicia-se ⇒ com o 
transporte do ácido 
pirúvico⇒ para a matriz 
mitocondrial.
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https://brasilescola.uol.com.br/biologia/mitocondrias.htm
Ciclo de Krebs
• Piruvato (C3H4O3)==> para dentro da 
mitocondria (matriz mitocondrial)
• Este ciclo vai precisar de oxigenio⇒ 
ciclo AEROBICO!!!
• Objetivo deste ciclo⇒ ir quebrando as 
moleculas aos poucos para ⇒ 
liberação energia.
• SALDO: 2 ATPs
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http://www.youtube.com/watch?v=CJfCUHqN5k0
CADEIA TRANSPORTADORA 
ELETRONS
3º Etapa respiração
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Cadeia transportadora de 
eletrons
• Feita nas cristas mitocondrias (membrana 
interna)
• Os eletrons são passados de molecula 
para molecula presentes nas cristas 
mitocondrias chamados CITOCROMOS
• Quando o eletron “PULA” de um citocromo 
para outro até chegar ao aceptor final (o 
oxigenio) ocorrerá⇒ liberação de energia
• convertida em ATP⇒ 34 ATP
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Cadeia transportadora 
• A terceira e ultima etapa da respiração 
celular acontece na crista mitocondrial
• Depende das moleculas de NADH e 
FADH que carregam eletrons ricos em 
energia
• Esta energia vai ser usada para produzir 
uma grande quantidade de ATP⇒ 34!
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http://www.youtube.com/watch?v=md6JdC98dTU
Resumindo a respiração celular
• 1 etapa : Glicolise anaerobia (citoplasma)
• 2 etapa : Ciclo de Krebs (mitocondria)
• 3 etapa: cadeia transportadora eletrons 
(mitocondria)
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Respiração Celular
Glicólise
• Produtos
• 2 piruvatos
• 2 ATPs
• Ocorre no citoplasma
Ciclo de Krebs
• 6 CO2
• 2 ATPs
• Ocorre na matriz 
mitocondria
 Cadeia Respiratória
• Aqui o oxigenio é 
consumido
• Produz 34 ATPs
• Ocorre na Crista 
Mitocondria 65
SALDO FINAL DA 
RESPIRAÇÃO CELULAR: 
38 ATP
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citoplasma
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IMPORTANCIA DE SE FAZER 
A RESPIRAÇÃO CELULAR:
• A alimentação do homem e dos animais é composta de 
carbohidratos, lipideos, proteinas (compostos organicos)
• Estes compostos servem de energia para a 
sobrevivência das células
• Mas para as células obterem energia direto destes 
alimentos seria complicado pois teriam que possuir 
muitas enzimas para este mecanismo
• Desta forma as células convertem energia a partir de 
diversos compostos organicos e armazenam em uma 
única molécula energética: o ATP!
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http://www.youtube.com/watch?v=eFlRzifgF60
Duvidas?
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exercicio!
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