Mitcondria e cloroplasto

1. Mitocôndria e Cloroplasto
Priscila M. M. de Leon
Médica Veterinária, Msc
Doutoranda em Biotecnologia
Universidade Federal de Pelotas
CDTec-Graduação em Biotecnologia
Disciplina de Biologia Celular
Maio, 2011

2. Origem e evolução de
Mitocôndrias e Cloroplastos
Origem e evolução de
Mitocôndrias e Cloroplastos
•Teoria da Endossimbiose
–teoria formulada por Lynn Margulisda Universidade d e
Massachusetts em 1981;
•Mitocôndrias e Cloroplastos são organelas supostamente d erivadas
de bactérias primitivas
–que foram englobadas por células eucarioticas
–estabelecendo assim uma relação de Endossimbiose(interação
biológica mutualmente benéfica)
–célula ofertando proteção e nutrientes & microrgani smo favorecendo
maior rendimento e aproveitamento energético atravé s do processo
de respiração celular
•Teoria da Endossimbiose
–teoria formulada por Lynn Margulisda Universidade d e
Massachusetts em 1981;
•Mitocôndrias e Cloroplastos são organelas supostamente d erivadas
de bactérias primitivas
–que foram englobadas por células eucarioticas
–estabelecendo assim uma relação de Endossimbiose(interação
biológica mutualmente benéfica)
–célula ofertando proteção e nutrientes & microrgani smo favorecendo
maior rendimento e aproveitamento energético atravé s do processo
de respiração celular
Lynn Margulis Lynn Margulis

3. Fundamentação da Teoria da Endossimbiose:
1. Existência de material genético próprio -característico de organismos
ancestrais pelo DNA circular;
2. Presença de RNA ribossômico estruturalmente difer enciado -com menor
teor proteico e menor tamanho dos ribossomos em rel ação aos da célula
hospedeira;
3. Existência de duas membranas - sendo a interna do microrganismo
englobado e a externa do organismo da célula hosped eira;
Fundamentação da Teoria da Endossimbiose:
1. Existência de material genético próprio -característico de organismos
ancestrais pelo DNA circular;
2. Presença de RNA ribossômico estruturalmente difer enciado -com menor
teor proteico e menor tamanho dos ribossomos em rel ação aos da célula
hospedeira;
3. Existência de duas membranas - sendo a interna do microrganismo
englobado e a externa do organismo da célula hosped eira;
Origem e evolução de
Mitocôndrias e Cloroplastos

4. Mitocôndria

5. Mitocôndrias
•Conceito:
são organelas complexas que desempenham uma série d e
funções essenciais nas células eucarióticas
POnde maior parte do ATP celular é produzido;
PAs mitocôndrias contêm seu próprio DNA e RNA possui ndo um sistema
completo de transcrição e tradução;
PA sobrevivência das células depende da integridade das mitocôndrias;
•Conceito:
são organelas complexas que desempenham uma série d e
funções essenciais nas células eucarióticas
POnde maior parte do ATP celular é produzido;
PAs mitocôndrias contêm seu próprio DNA e RNA possui ndo um sistema
completo de transcrição e tradução;
PA sobrevivência das células depende da integridade das mitocôndrias;

7. Célula Vegetal

8. Mitocôndrias: características fundamentais
Psão organelas grandes, visíveis ao microscópio ópti co;
Pestão presentes na maioria dos eucariontes (exceto num grupo de protistas
chamado Archezoa)
PO seu número varia entre as células -sendo proporci onal à atividade metabólica
(500 a 10.000)
PPossuem características morfológicas reconhecíveis, apesar de exibir variabilidade
morfológica
POcupam aproximadamente 15% a 25% do volume do citoplasma de uma célula de
mamífero
PSão organelas que mudam de forma e posição constant emente;
PSão mais prevalentes em céls. Musculares (ATP –cont ração muscular)
PLocalizadas próximas aos pontos contrateis no músc. Cardíaco,
POcupam a peça intermediária dos espermatozóides-fla gelo motor (ATP-
movimentos espermáticos)
Psão organelas grandes, visíveis ao microscópio ópti co;
Pestão presentes na maioria dos eucariontes (exceto num grupo de protistas
chamado Archezoa)
PO seu número varia entre as células -sendo proporci onal à atividade metabólica
(500 a 10.000)
PPossuem características morfológicas reconhecíveis, apesar de exibir variabilidade
morfológica
POcupam aproximadamente 15% a 25% do volume do citoplasma de uma célula de
mamífero
PSão organelas que mudam de forma e posição constant emente;
PSão mais prevalentes em céls. Musculares (ATP –cont ração muscular)
PLocalizadas próximas aos pontos contrateis no músc. Cardíaco,
POcupam a peça intermediária dos espermatozóides-fla gelo motor (ATP-
movimentos espermáticos)

9. Mitocôndrias: microscopia eletrônica

10. Mitocôndrias: localização celular

11. •Membrana Externa
•Membrana Interna
•Cristas
•Espaço Intermembrânico
•Matriz
•Ribossomos
•Grânulos
•DNA
•Partículas sintetizadoras de ATP
Mitocôndrias: Estrutura

12. Mitocôndrias: Estrutura

13. 1. Membranas Mitocondriais
→ Externa e Interna possuem propriedades diferentes
•Externa:
–membrana fosfolipídicasemelhante á membrana plasmát ica;
–composta 50% por lipídios e 50% proteínas;
–Possuem proteínas de transporte: Porinas, que são canais permeáveis a
moléculas menores de 5.000 dáltons(ATP, NAD e coenz ima A);
•Interna:
–100 diferentes polipeptídeos, possui 20% de lipídeo s e 80% de proteínas;
–desprovida de colesterol e rica em fosfolipídeos;
–Se dobra formando vilosidades e ondulações – Cristas;
–Altamente impermeável (íons e pequenas moléculas); Permeável á
piruvato e ácidos graxos;
–Proteínas transportadoras envolvidas na retenção ou liberação de íons;
–Fundamental na atividade bioenergética da mitocôndr ia devido a síntese
de ATP (Cadeia de Transporte de Elétrons e ATP-sintetas e);
1. Membranas Mitocondriais
→ Externa e Interna possuem propriedades diferentes
•Externa:
–membrana fosfolipídicasemelhante á membrana plasmát ica;
–composta 50% por lipídios e 50% proteínas;
–Possuem proteínas de transporte: Porinas, que são canais permeáveis a
moléculas menores de 5.000 dáltons(ATP, NAD e coenz ima A);
•Interna:
–100 diferentes polipeptídeos, possui 20% de lipídeo s e 80% de proteínas;
–desprovida de colesterol e rica em fosfolipídeos;
–Se dobra formando vilosidades e ondulações – Cristas;
–Altamente impermeável (íons e pequenas moléculas); Permeável á
piruvato e ácidos graxos;
–Proteínas transportadoras envolvidas na retenção ou liberação de íons;
–Fundamental na atividade bioenergética da mitocôndr ia devido a síntese
de ATP (Cadeia de Transporte de Elétrons e ATP-sintetas e);
Mitocôndrias: Estrutura

14. 2. Cristas:
•Tem finalidade de aumentar a área de superfície da membr ana
interna
•Quanto maior é o aporte de energia pela célula maior são
estas ondulações;
•Exemplo: O número de Cristas em uma célula muscular
cardíaca é três vezes maior que em uma célula hepática;
3. Espaço Intermembrana
→ Espaço entre as membranas Externa e Interna
•Possui várias enzimas que utilizam o ATP proveniente da
matriz para fosforilaroutros nucleotídeos;
2. Cristas:
•Tem finalidade de aumentar a área de superfície da membr ana
interna
•Quanto maior é o aporte de energia pela célula maior são
estas ondulações;
•Exemplo: O número de Cristas em uma célula muscular
cardíaca é três vezes maior que em uma célula hepática;
3. Espaço Intermembrana
→ Espaço entre as membranas Externa e Interna
•Possui várias enzimas que utilizam o ATP proveniente da
matriz para fosforilaroutros nucleotídeos;
Mitocôndrias: Estrutura

15. Membrana Mitocondrial Interna

16. 4. Matriz Mitocondrial
•Contém proteínas, ribossomos (menores que os encontra dos no
citosol) e DNA circular (típico de bactérias);
•Possui enzimas necessárias para a Oxidação do Piruvatoe Ácidos
Graxos, no Ciclo do Ácido Cítrico;
•DNA codifica para 37 genes utilizados na síntese proteica
mitocondrial:
–13 polipeptídios mitocondriais
–2 RNAsribossomais
–22 tRNAs
* DNA mitocondrial tem elevado índice de mutações, é 10 ve zes
maior que o DNA nuclear;
* Somente o DNA mitocondrial da mãe é herdado;
4. Matriz Mitocondrial
•Contém proteínas, ribossomos (menores que os encontra dos no
citosol) e DNA circular (típico de bactérias);
•Possui enzimas necessárias para a Oxidação do Piruvatoe Ácidos
Graxos, no Ciclo do Ácido Cítrico;
•DNA codifica para 37 genes utilizados na síntese proteica
mitocondrial:
–13 polipeptídios mitocondriais
–2 RNAsribossomais
–22 tRNAs
* DNA mitocondrial tem elevado índice de mutações, é 10 ve zes
maior que o DNA nuclear;
* Somente o DNA mitocondrial da mãe é herdado;
Mitocôndrias: Estrutura

17. 1. Produção de Energia
•Através da dupla membrana fosfolipídicaé formado um
gradiente eletroquímico de prótons e produção de AT P
2. Unidades independentes no interior das células
•DNAmte ribossomos para a síntese de RNA e proteínas
mitocondriais
3. Sobrevivência celular
•Mitocôndria participa do processo de Morte Celular
Programada -Apoptose
1. Produção de Energia
•Através da dupla membrana fosfolipídicaé formado um
gradiente eletroquímico de prótons e produção de AT P
2. Unidades independentes no interior das células
•DNAmte ribossomos para a síntese de RNA e proteínas
mitocondriais
3. Sobrevivência celular
•Mitocôndria participa do processo de Morte Celular
Programada -Apoptose
Mitocôndrias: Funções
Fosforilação Oxidativa

18. •Conceito: Fosforilação Oxidativaé uma via metabólica que util iza
energia liberada pela oxidação de nutrientes na pro dução de
adenosina trifosfato (ATP)
PO processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, ut ilizando para isso
a energia libertada nas reações de oxidação-redução ( NADHe FADH2);
PDependendo do transporte de elétrons na membrana inte rna
mitocondrial –Cadeia Transportadora de Elétrons ;
PPrincipal fonte de ATP: enquanto que a Glicólise produz 2 ATPsa
Fosforilação Oxidativaproduz 30 ATPs/glicose oxidad a.
Fosforilação Oxidativa= Cadeia Transportadora de El étrons + ATP-sintetase
•Conceito: Fosforilação Oxidativaé uma via metabólica que util iza
energia liberada pela oxidação de nutrientes na pro dução de
adenosina trifosfato (ATP)
PO processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, ut ilizando para isso
a energia libertada nas reações de oxidação-redução ( NADHe FADH2);
PDependendo do transporte de elétrons na membrana inte rna
mitocondrial –Cadeia Transportadora de Elétrons ;
PPrincipal fonte de ATP: enquanto que a Glicólise produz 2 ATPsa
Fosforilação Oxidativaproduz 30 ATPs/glicose oxidad a.
Fosforilação Oxidativa= Cadeia Transportadora de El étrons + ATP-sintetase
Função Mitocondrial: Fosforilação Oxidativa

19. •O ciclo é executado na matriz mitocondrial como parte do
metabolismo aeróbio.
•Fonte combustível: Piruvato(açúcares) e Ácidos Graxos (gorduras)
•Estas moléculas são transportadas pela membrana mitocon drial
interna;
•Na matriz mitocondrial são convertidas em acetil-CoA;
•OCiclo do Ácido Cítrico gera elétrons de alta energia trans portados
por NADH e FADH2
→ Ciclo de Krebs fornece elétrons para a Fosforilação Oxid ativa
•O ciclo é executado na matriz mitocondrial como parte do
metabolismo aeróbio.
•Fonte combustível: Piruvato(açúcares) e Ácidos Graxos (gorduras)
•Estas moléculas são transportadas pela membrana mitocon drial
interna;
•Na matriz mitocondrial são convertidas em acetil-CoA;
•OCiclo do Ácido Cítrico gera elétrons de alta energia trans portados
por NADH e FADH2
→ Ciclo de Krebs fornece elétrons para a Fosforilação Oxid ativa
Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo de Krebs

20. Ciclo de Krebs:
•Glicólise: ocorre no citoplasma celular
•Ciclo de Krebs:
ocorre na matriz mitocondrial
•Fosforilação Oxidativa:
membrana interna mitocondrial

21. Cadeia Transportadora de Elétrons
•Ocorre na Membrana Interna Mitocondrial, também é cha mada
de Cadeia Respiratória;
•NADH e FADH2doam seus elétrons de alta energia para a cadeia
transportadora de elétrons, sendo oxidadas em NAD+ e FAD;
•Os e-são passados rapidamente pela cadeia até o O 2para
formar H2O;
•A transferência de elétrons libera energia que é ut ilizada para
bombear os prótons (H+) através da membrana interna ;
•Gerando um gradiente eletroquímico de prótons que p romove a
síntese de ATP (a partir de ADP e fosfato inorgânic o);
•Ocorre na Membrana Interna Mitocondrial, também é cha mada
de Cadeia Respiratória;
•NADH e FADH2doam seus elétrons de alta energia para a cadeia
transportadora de elétrons, sendo oxidadas em NAD+ e FAD;
•Os e-são passados rapidamente pela cadeia até o O 2para
formar H2O;
•A transferência de elétrons libera energia que é ut ilizada para
bombear os prótons (H+) através da membrana interna ;
•Gerando um gradiente eletroquímico de prótons que p romove a
síntese de ATP (a partir de ADP e fosfato inorgânic o);

22. Fosforilação Oxidativa:

23. Cadeia Transportadora de Elétrons
•Formada por mais de 40 proteínas
•Complexos Enzimáticos Respiratórios: são sítios do
bombeamento de prótons através da membrana àmedida que
os elétrons são transferidos por ela.
I. Complexo NADH-desidrogenase: aceptora de elétrons de NADH,
catalisando a primeira reação
II. Complexo do Citocromob-c1: os elétrons perdem energia a medida que
evoluem na cadeia;
III. Complexo Citocromo-Oxidase: elétrons são combinados com molécula
de O2para formar H2O;
*Carreadores de elétrons móveis transportam os elétrons entre os
complexosenzimáticos respiratórios.
•Formada por mais de 40 proteínas
•Complexos Enzimáticos Respiratórios: são sítios do
bombeamento de prótons através da membrana àmedida que
os elétrons são transferidos por ela.
I. Complexo NADH-desidrogenase: aceptora de elétrons de NADH,
catalisando a primeira reação
II. Complexo do Citocromob-c1: os elétrons perdem energia a medida que
evoluem na cadeia;
III. Complexo Citocromo-Oxidase: elétrons são combinados com molécula
de O2para formar H2O;
*Carreadores de elétrons móveis transportam os elétrons entre os
complexosenzimáticos respiratórios.

24. PUbiquinona:também chamada de Coenzima Q
10
, é componente da cadeia
transportadora de elétrons, é livremente móvel na b icamada lipídica, transfere
um H+ por par de elétrons que transportar;
PCitocromo:é uma proteína solúvel associada a membrana mitocon drial interna
essencial na cadeia transportadora de elétrons. tra nsfere um H+ para cada
elétron que transportar;

25. PO bombeamento de prótons gera um gradiente de pH at ravés da membrana
interna mitocondrial (pH=7,5)
PMembrana Mitocondrial Interna na face interna é negativa e a face externa é
positivacomo resultado do fluxo de saída de H+;
*O gradiente de pH e o potencial de membrana agem j untos para criar um
elevado gradiente eletroquímico de prótons, tornand o favorável o fluxo de H+ de
volta para a matriz mitocondrial –Força Próton-Motriz

26. ATP-sintetase
•Enzima que se encontra embebida na membrana mitocon drial interna que é
responsável pela síntese de ATP;
•ATP-sintetasepermite que os prótons possam fluir de volta através da
membrana, a favor do gradiente eletroquímico;
* A medida que os prótons passam pela enzima está fa vorecida a
reação de ADP + Pipara produzir ATP;
•Enzima que se encontra embebida na membrana mitocon drial interna que é
responsável pela síntese de ATP;
•ATP-sintetasepermite que os prótons possam fluir de volta através da
membrana, a favor do gradiente eletroquímico;
* A medida que os prótons passam pela enzima está fa vorecida a
reação de ADP + Pipara produzir ATP;

27. •Fosforilação Oxidativa: pois envolve o consumo de O2e adição
de grupo fosfato em ADP;
•Acoplamento Quimiosmótico:
célsaproveitam energia da
transferência de elétrons para
a síntese de ATP
Fosforilação Oxidativa

28. Cadeia Transportadora de Elétrons:

29. Síntese de ATP:

30. → Antes que a células se divida, todos os seus component es são
duplicados, incluindo as mitocôndrias.
•A reprodução das mitocôndrias ocorre por fissão binária, onde
acontece um aumento de tamanho da organela preexisten te para a
fissão.
•Nem todas as mitocôndrias existentes na célula sofrem fis são, e para
compensar isso, algumas se dividem repetidas vezes .
•Atranscrição e replicação do DNA mitocondrial e a síntese pro teica
ocorrem na matriz das mitocôndrias , porém as maiorias das proteínas
que medeiam esses processos são codificadas no genoma nucleares e
importadas para dentro da organela.
•Apesar das mitocôndrias produzirem suas proteínas, a ma ioria provém
do citosol, onde são sintetizadas por ribossomos citosólic os.
→ Antes que a células se divida, todos os seus component es são
duplicados, incluindo as mitocôndrias.
•A reprodução das mitocôndrias ocorre por fissão binária, onde
acontece um aumento de tamanho da organela preexisten te para a
fissão.
•Nem todas as mitocôndrias existentes na célula sofrem fis são, e para
compensar isso, algumas se dividem repetidas vezes .
•Atranscrição e replicação do DNA mitocondrial e a síntese pro teica
ocorrem na matriz das mitocôndrias , porém as maiorias das proteínas
que medeiam esses processos são codificadas no genoma nucleares e
importadas para dentro da organela.
•Apesar das mitocôndrias produzirem suas proteínas, a ma ioria provém
do citosol, onde são sintetizadas por ribossomos citosólic os.
Mitocôndria -Reprodução

31. Mitocôndria -Reprodução
Reprodução das mitocôndrias por
Fissão Binária
DNA circular mitocondrial
Fissão Binária mitocondrial

32. →Apoptose:conhecida como "morte celular programada”, é um tipo de
"autodestruição celular" que ocorre de forma ordena da e demanda energia, é
relacionada com a manutenção da homeostase e com a regulação fisiológica.
•Mitocôndria x Apoptose: mitocôndria é o principal mediador na ativação da
via intrínseca da apoptose; através da permeabiliza çãomitocondrial e
liberação de moléculas pró-apoptóticas( Smac/DIABLO eCitocromoc).
* A homeostasia é mantida pelo controle da quantida de de proteínas
antiapoptóticase pró-apoptóticas.
•A expressão de Bcl-2(antiapoptótico) é capaz de estabilizar o potencial de
membrana da mitocôndria (inibe a permeabilizaçãoda membrana externa da
mitocôndria).
•Estímulos, como dano ao DNA, levam ao aumento na ex pressão das proteínas
pró-apoptóticas, como Baxque promove a apoptose através da interação com
a mitocôndria (permeabilizaçãoda membrana mitocondr ial e saída de
Smac/DIABLO e Citocromoc);
→Apoptose:conhecida como "morte celular programada”, é um tipo de
"autodestruição celular" que ocorre de forma ordena da e demanda energia, é
relacionada com a manutenção da homeostase e com a regulação fisiológica.
•Mitocôndria x Apoptose: mitocôndria é o principal mediador na ativação da
via intrínseca da apoptose; através da permeabiliza çãomitocondrial e
liberação de moléculas pró-apoptóticas( Smac/DIABLO eCitocromoc).
* A homeostasia é mantida pelo controle da quantida de de proteínas
antiapoptóticase pró-apoptóticas.
•A expressão de Bcl-2(antiapoptótico) é capaz de estabilizar o potencial de
membrana da mitocôndria (inibe a permeabilizaçãoda membrana externa da
mitocôndria).
•Estímulos, como dano ao DNA, levam ao aumento na ex pressão das proteínas
pró-apoptóticas, como Baxque promove a apoptose através da interação com
a mitocôndria (permeabilizaçãoda membrana mitocondr ial e saída de
Smac/DIABLO e Citocromoc);
Mitocôndria -Apotose

33. •Durante a apoptose, as IAP ( InhibitorofApoptosisProtein) são
removidas por proteína liberada da mitocôndria : Smac/DIABLO;
•Após dano mitocondrial, a Smac/DIABLO e citocromoc são
liberados do espaço intermembranapara o citoplasma, ;
→Citocromoc liga-se à APAF-1 e ativa diretamente a c aspase-9;
→Smac/DIABLO remove as IAP de sua ligação inibitória com as
caspases;
•Durante a apoptose, as IAP ( InhibitorofApoptosisProtein) são
removidas por proteína liberada da mitocôndria : Smac/DIABLO;
•Após dano mitocondrial, a Smac/DIABLO e citocromoc são
liberados do espaço intermembranapara o citoplasma, ;
→Citocromoc liga-se à APAF-1 e ativa diretamente a c aspase-9;
→Smac/DIABLO remove as IAP de sua ligação inibitória com as
caspases;
Mitocôndria -Apotose

34. Mitocôndria -Apotose

36. Cloroplasto

37. Cloroplastos
•Conceito:
são as maiores organelas das células vegetais, alga s verdes e
cianobactérias (organismos fotossintetizadores);
PO Cloroplasto é a organela onde se realiza a Fotossíntese;
PCloroplastos possuem a Clorofila, pigmento responsável pela sua cor verde,
que captura a luz;
PTodas as partes verdes de um vegetal possuem clorop lastos → folhas são o
principal local de fotossíntese;
PHerança Citoplasmática Materna;
•Conceito:
são as maiores organelas das células vegetais, alga s verdes e
cianobactérias (organismos fotossintetizadores);
PO Cloroplasto é a organela onde se realiza a Fotossíntese;
PCloroplastos possuem a Clorofila, pigmento responsável pela sua cor verde,
que captura a luz;
PTodas as partes verdes de um vegetal possuem clorop lastos → folhas são o
principal local de fotossíntese;
PHerança Citoplasmática Materna;

39. Cloroplastos: características fundamentais
PComposição: 50% de proteínas, 35% de lipídeos, 5% de clor ofila,
água e carotenóides;
Ppossuem RNA, DNA e ribossomos, podendo assim sintetizar
proteínas e multiplicar-se;
PVariam em tamanho e forma entre as diferentes células;
POs cloroplastos realizam fotossíntese durante as horas d iurnas;
Pcélulas que realizam fotossíntese contém cerca de 40 a 2 00
cloroplastos, que se movimentam em função da intensidade de luz;
•Cloroplastos assemelham-se a mitocôndrias, porém são maio res. No
entanto, não há cadeia de transporte de elétrons na membrana
interna dos cloroplastos;
PComposição: 50% de proteínas, 35% de lipídeos, 5% de clor ofila,
água e carotenóides;
Ppossuem RNA, DNA e ribossomos, podendo assim sintetizar
proteínas e multiplicar-se;
PVariam em tamanho e forma entre as diferentes células;
POs cloroplastos realizam fotossíntese durante as horas d iurnas;
Pcélulas que realizam fotossíntese contém cerca de 40 a 2 00
cloroplastos, que se movimentam em função da intensidade de luz;
•Cloroplastos assemelham-se a mitocôndrias, porém são maio res. No
entanto, não há cadeia de transporte de elétrons na membrana
interna dos cloroplastos;

40. •Membrana Externa
•Membrana Interna
•Tilacóides
•Lúmen
•Clorofila
•Grana ou Granum
•Lamela
•Estroma
•DNA circular
Cloroplastos: Estrutura

41. Cloroplastos: Estrutura

42. 1. Membranas dos Cloroplastos
•Externa:
–Membrana lipoproteica;
–Altamente permeável;
–contém Porinas, canais permeáveis a moléculas inferiores a 13.000
dáltons;
•Interna:
–Menos permeável (impermeável a íons e metabólitos);
–Possui proteínas de membrana embebidas;
–Possui proteína transportadora do Fosfato inorgânic o (Pi);
–Circunda o espeço interno determinado como Estroma;
–Não possui cadeia transportadora de elétrons e não possui cristas;
* Envelope do Cloroplasto: espaço entre as membranas externa e interna;
1. Membranas dos Cloroplastos
•Externa:
–Membrana lipoproteica;
–Altamente permeável;
–contém Porinas, canais permeáveis a moléculas inferiores a 13.000
dáltons;
•Interna:
–Menos permeável (impermeável a íons e metabólitos);
–Possui proteínas de membrana embebidas;
–Possui proteína transportadora do Fosfato inorgânic o (Pi);
–Circunda o espeço interno determinado como Estroma;
–Não possui cadeia transportadora de elétrons e não possui cristas;
* Envelope do Cloroplasto: espaço entre as membranas externa e interna;
Cloroplastos: Estrutura

44. 2. Estroma:
•Correspondente a matriz mitocondrial;
•Possui enzimas metabólicas, grãos de amido, ribossomos e DNA circular;
3. Tilacóide:
•sacos chatos em forma de disco;
•Os Tilacóidesão envoltos por uma terceira membrana, Membrana do
Tilacóide;
•Tilacóidessão arranjados em forma de pilhas, que são Granaou
Granum;
•O espaço interno de cada tilacóideé conectado, Lamelas;
2. Estroma:
•Correspondente a matriz mitocondrial;
•Possui enzimas metabólicas, grãos de amido, ribossomos e DNA circular;
3. Tilacóide:
•sacos chatos em forma de disco;
•Os Tilacóidesão envoltos por uma terceira membrana, Membrana do
Tilacóide;
•Tilacóidessão arranjados em forma de pilhas, que são Granaou
Granum;
•O espaço interno de cada tilacóideé conectado, Lamelas;
Cloroplastos: Estrutura

45. 4. Membrana do Tilacóide:
→contém todos os sistemas geradores de energia
•Sistemas captadores de luz (Fotossistemas)
•Cadeias Fotossintéticas Transportadoras de Elétrons
•Ribulose(Fixação dos Carbonos)
•ATP-sintetase;
•Fotossistemas: Complexo Proteínas-Clorofila ligados na membrana do
Tilacóide(FotossistemaI e FotossistemaII );
* 3 membranas nos cloroplastos:
–Membrana Externa;
–Membrana Interna;
–Membrana do Tilacóide;
* 3 compartimentos internos nos cloroplastos:
–Espaço Intermembranas(envelope do cloroplasto);
–Estroma;
–Espaço do Tilacóide(lúmen);
4. Membrana do Tilacóide:
→contém todos os sistemas geradores de energia
•Sistemas captadores de luz (Fotossistemas)
•Cadeias Fotossintéticas Transportadoras de Elétrons
•Ribulose(Fixação dos Carbonos)
•ATP-sintetase;
•Fotossistemas: Complexo Proteínas-Clorofila ligados na membrana do
Tilacóide(FotossistemaI e FotossistemaII );
* 3 membranas nos cloroplastos:
–Membrana Externa;
–Membrana Interna;
–Membrana do Tilacóide;
* 3 compartimentos internos nos cloroplastos:
–Espaço Intermembranas(envelope do cloroplasto);
–Estroma;
–Espaço do Tilacóide(lúmen);
Cloroplastos: Estrutura

47. 5. DNA:
→ DNA circular, com características muito semelhantes com das
mitocôndrias e das bactérias.
•O DNA é em maior quantidade e mais complexo que em
mitocôndria.
•Existem 30 a 200 cópias de DNA por organela contendo
aproximadamente 120 genes.
•Genes codificam: 20 proteínas ribossômicas, 30 proteínas que
funcionam na fotossíntese e algumas subunidades de RNA
polimerase (proteínas envolvidas na expressão gênica);
•Mas mesmo sintetizando suas próprias proteínas, cerca d e 90% das
proteínas dos cloroplastos são codificadas pelos genes nu cleares
que são importadas do citosolpara a organela;
5. DNA:
→ DNA circular, com características muito semelhantes com das
mitocôndrias e das bactérias.
•O DNA é em maior quantidade e mais complexo que em
mitocôndria.
•Existem 30 a 200 cópias de DNA por organela contendo
aproximadamente 120 genes.
•Genes codificam: 20 proteínas ribossômicas, 30 proteínas que
funcionam na fotossíntese e algumas subunidades de RNA
polimerase (proteínas envolvidas na expressão gênica);
•Mas mesmo sintetizando suas próprias proteínas, cerca d e 90% das
proteínas dos cloroplastos são codificadas pelos genes nu cleares
que são importadas do citosolpara a organela;
Cloroplastos: Estrutura

48. Função dos Cloroplastos: Fotossíntese
* Cloroplastos capturam a energia da luz solar e a
utilizam para fixar carbono;
Conceito: Fotossíntese é um processo fisioquímico r ealizado
pelos vegetais clorofilados. Estes seres sintetizam dióxido de
carbono e água, obtendo glicose, celulose e amido a través de
energia luminosa.
* A fotossíntese ocorre em duas etapas separadas.
* Cloroplastos capturam a energia da luz solar e a
utilizam para fixar carbono;
Conceito: Fotossíntese é um processo fisioquímico r ealizado
pelos vegetais clorofilados. Estes seres sintetizam dióxido de
carbono e água, obtendo glicose, celulose e amido a través de
energia luminosa.
* A fotossíntese ocorre em duas etapas separadas.

49. Fotossíntese
•Estágio I:Reações na Luz
•Produção de energia pelas reações fotossintéticas d e transferência de
elétrons → Reações Luminosas;
•Ocorrem inteiramente dentro da membrana do tilacóide;
•É dependente da luz;
•A energia da luz solar é capturada e transientement e armazenada em
ligações de alta energia da ATPe da molécula carreadora ativada NADPH
* Energia da luz solar energiza um elétron da clorofila , capacitando o elétron a
mover-se pela cadeia transportadora de elétrons da membrana do tilacóide;
* Durante o transporte de elétrons , o H+ é bombeado pela membrana tilacóide,
o gradiente eletroquímico de prótons promove a síntese de ATP no estroma;
* Os elétrons de alta energia são movidos para o NA DP+, convertendo-o em
NADPH;
•Estágio I:Reações na Luz
•Produção de energia pelas reações fotossintéticas d e transferência de
elétrons → Reações Luminosas;
•Ocorrem inteiramente dentro da membrana do tilacóide;
•É dependente da luz;
•A energia da luz solar é capturada e transientement e armazenada em
ligações de alta energia da ATPe da molécula carreadora ativada NADPH
* Energia da luz solar energiza um elétron da clorofila , capacitando o elétron a
mover-se pela cadeia transportadora de elétrons da membrana do tilacóide;
* Durante o transporte de elétrons , o H+ é bombeado pela membrana tilacóide,
o gradiente eletroquímico de prótons promove a síntese de ATP no estroma;
* Os elétrons de alta energia são movidos para o NA DP+, convertendo-o em
NADPH;

50. Fotossíntese
→ Luz do sol é absorvida pelas moléculas de clorofil a;
•Luz: forma de radiação eletromagnética, unidade: fótons;
•Quando a luz solar é absorvida por uma molécula do pigmento verde clorofila,
os elétrons da clorofila interagem com os fótons da luz e são excitados a um
nível mais alto de energia ;
→ As moléculas excitadas de clorofila direcionam a e nergia a um centro de reação;
•Nas membranas tilacóidesvegetais, as clorofilas ca pazes de absorver luz estão
em complexos multiproteicos: Fotossistemas;
•Fotossistemaspossuem: um Complexo Antena (captura a energia luminosa) e
Centro de Reação (converte energia luminosa em energia química );
→ Luz do sol é absorvida pelas moléculas de clorofil a;
•Luz: forma de radiação eletromagnética, unidade: fótons;
•Quando a luz solar é absorvida por uma molécula do pigmento verde clorofila,
os elétrons da clorofila interagem com os fótons da luz e são excitados a um
nível mais alto de energia ;
→ As moléculas excitadas de clorofila direcionam a e nergia a um centro de reação;
•Nas membranas tilacóidesvegetais, as clorofilas ca pazes de absorver luz estão
em complexos multiproteicos: Fotossistemas;
•Fotossistemaspossuem: um Complexo Antena (captura a energia luminosa) e
Centro de Reação (converte energia luminosa em energia química );

51. Fotossistemas:
PAntena (complexos antena) coleta energia de elétrons que foram
excitados pela luz e direciona para clorofila no centro de reação;
PCentro de reação produz elétron de alta energia , que é transferido para a
cadeia transportadora de elétrons na membrana tilacóide, via Quinona;

52. Fotossíntese
•Estágio II: Reações no Escuro
•Reações de fixação do carbono – Ciclo de Fixação do Carbono;
•Rubisco:enzima que faz a fixação de carbono nos cloroplastos,
50% das proteínas do cloroplasto;
•Estas reações correm no estroma do cloroplasto e cont inuam no
citosol;
•Independente de luz
•ATP e NADPH produzidos pelas reações fotossintéticas de
transferência de elétrons (estágio I) servem como font e de
energia e força redutora, promovendo a conversão de CO2 em
carboidratos(Sacarose);
•Sacaroseé transportada para outros tecidos como fonte de
moléculas orgânicas e energia para o crescimento ;
•Estágio II: Reações no Escuro
•Reações de fixação do carbono – Ciclo de Fixação do Carbono;
•Rubisco:enzima que faz a fixação de carbono nos cloroplastos,
50% das proteínas do cloroplasto;
•Estas reações correm no estroma do cloroplasto e cont inuam no
citosol;
•Independente de luz
•ATP e NADPH produzidos pelas reações fotossintéticas de
transferência de elétrons (estágio I) servem como font e de
energia e força redutora, promovendo a conversão de CO2 em
carboidratos(Sacarose);
•Sacaroseé transportada para outros tecidos como fonte de
moléculas orgânicas e energia para o crescimento ;

53. Fases da Fotossíntese
PEstágio 1:água é oxidada e o oxigênio é liberado na s reações fotossintéticas de
transferência de elétrons que produz ATP e NADPH;
PEstágio 2:dióxido de carbono é assimilado para prod uzir açúcares e outras
moléculas orgânicas nas reações de fixação do carbo no. Inicia no estroma do
cloroplasto e segue no citosol;

54. Cadeia Transportadora de Elétrons
→ gerar ATP e produzir molécula carreadora aJvada N ADPH é necessário a Cadeia
transportadora de elétrons (semelhante a mitocôndri a);
•2 fótons precisam ser absorvidos no FotossistemaII e 2 fótons absorvidos pelo
FotossistemaI para gerar um molécula NADPH;
•Carreadores móveis: Plastoquinona, Plastocianinae Ferredoxina;
•Fotofosforilação: a cada 3 H+ que retornam é produzido 1 ATP ( biossíntese de
carboidratos);
→ gerar ATP e produzir molécula carreadora aJvada N ADPH é necessário a Cadeia
transportadora de elétrons (semelhante a mitocôndri a);
•2 fótons precisam ser absorvidos no FotossistemaII e 2 fótons absorvidos pelo
FotossistemaI para gerar um molécula NADPH;
•Carreadores móveis: Plastoquinona, Plastocianinae Ferredoxina;
•Fotofosforilação: a cada 3 H+ que retornam é produzido 1 ATP ( biossíntese de
carboidratos);

55. → Nos vegetais os cloroplastos e mitocôndrias colabor am para suprir
as células com metabólitos e ATP;
•ATP e NADPH são produzidos durante reações luminosas d a fotossíntese;
•ATP e NADPH são direcionadas para o Ciclo de Fixação do Carbono,
produzindo açúcares;
•Açúcares são armazenados no cloroplasto na forma de A mido;
•Açúcares entram na produção de energia que termina na produção de
ATP pela mitocôndria;