Mitocôndrias e respiração celular

Aula sobre Mitocôndrias e respiração aeróbia.

1. Mitocôndria e Respiração Celular

2. Mitocôndrias As mitocôndrias são organelas em forma de bastonete; Seu número nas células varia de dezenas a centenas; As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas: A mais externa é lisa e semelhante as demais membranas celulares; A mais interna possui composição química diferente e apresentam dobras que se projetam para o interior da organela; O interior da mitocôndria possui um líquido, chamado matriz mitocondrial, que contém diversas enzimas, DNA, RNA e ribossomos; Nas mitocôndrias acorre a respiração celular ;

3. Origem das mitocôndrias As mitocôndrias surgem exclusivamente de mitocôndrias pré-existentes; Quando a célula se divide, cada célula filha recebe metade do número de mitocôndrias da célula mãe; A medida que a célula cresce as mitocôndrias vão se dividindo até restabelecer o número original;

4. Teoria Endossimbiótica A teoria sugere que as mitocôndrias sejam descendentes de seres procarióticos primitivos que um dia se instalaram no citoplasma de primitivas células eucarióticas; Isso é por conta da complexidade das mitocôndrias, o fato de elas possuírem genes, fazerem autoduplicação e terem semelhança genética e bioquímica com certas bactérias .

5. Um dado curioso das mitocôndrias é que em animais e plantas com reprodução sexuada, ela sempre tem origem materna ; Apesar dos gametas masculinos terem mitocôndrias, durante a fecundação elas se degeneram, logo, todas as mitocôndrias do zigoto e por consequência do indivíduo são de origem materna.

6. Respiração Celular A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas reagem com o gás oxigênio, formando gás carbônico e água e liberando energia ; C 6 H 12 O 6 + O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O + energia Essa energia é armazenada nas moléculas de ATP; O ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para outras regiões da célula, fornecendo energia para os processos celulares; A respiração pode ser feita sem o uso de O 2 (anaeróbia) ou aeróbia (com O 2 )

7. RESPIRAÇÃO CELULAR

8. ENERGIA A energia nos sistemas biológicos seguem duas leis básicas da termodinâmica: Nos processos físicos e químicos, energia pode ser ganha ou perdida, transferindo-se de um sistema para outro, mas não pode ser criada nem destruída; A energia inevitavelmente se dissipa, isto é, passa de uma forma utilizável para uma forma menos utilizável.

9. ATP A “moeda energética” do mundo vivo A energia liberada na degradação de moléculas, não é usada diretamente; Antes de ser empregada nos processos celulares, ela é armazenada em moléculas de uma substância chamada Trifosfato de Adenosina (em inglês, A denosine T riphos p hate ); Essa substância desempenha o papel de captar e armazenar a energia liberada nas reações celulares;

10. O ATP é um nucleotídeo constituído da base nitrogenada adenina unida a uma ribose, que por sua vez se une a uma cadeia de três grupos fosfatos; Durante a oxidação de moléculas orgânicas, parte da energia liberada pelos elétrons é utilizada para a síntese de moléculas de ATP; A energia que não é transferida para o ATP, dissipa-se com o calor; O estoque de ATP em uma célula é de ordem de um bilhão de moléculas que são usadas e repostas ininterruptamente;

11. O ATP é sintetizado a partir de uma molécula precursora que possui apenas dois fosfatos: o ADP; A síntese do ATP ocorre pela adição de um grupo fosfato ao ADP; Essa reação, demanda quantidade considerável de energia e a quebra do ATP em ADP fornece quantidade equivalente de energia.

12. RESPIRAÇÃO AERÓBIA Aspectos Gerais O processo de oxidação envolve uma perda de elétrons, que pode ser feita com a retirada de átomos de hidrogênio ( desidrogenação ) e seu transporte até uma molécula de oxigênio ; Essas reações são catalisadas por enzimas chamadas desidrogenases , que possuem como coenzima o grupamento Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD ); O NAD é capaz de se combinar com dois átomos de hidrogênio da molécula oxidada; Um dos átomos combina-se com NAD (NADH) e o outro cede seu elétron ficando na forma iônica (H + );

13. Etapas da respiração aeróbia Glicólise Essa ocorre no citosol ; Consiste na quebra parcial de uma molécula de glicose em duas de ácido pirúvico ; Durante essa quebra uma parte da energia é liberada em quatro parcelas, permitindo a produção de quatro moléculas de ATP; Porém, como para ativar a glicose foram gastas duas moléculas de ATP, o saldo total da glicólise são duas moléculas de ATP; Ocorre também a desidrogenação , com a formação de NADH.

14. Ciclo de Krebs Antes do ciclo se iniciar, o ácido pirúvico sofre desidrogenação ; O ácido também perde á tomos de carbono e oxigênio, e forma-se uma molécula de NADH e uma de CO 2 ; A também a formação de um composto intermediário, o ácido cítrico ; O ácido cítrico sofre desidrogenações e perda de átomos de carbono e oxigênio, que saem como CO 2 ; Formam-se antão vários compostos intermediários que vão participar do ciclo; Esses compostos vão servir como intermediários entre o metabolismo da glicose ou de substâncias vindas de outros alimentos.

15. Cadeia Respiratória Fase em que os átomos de hidrogênio retirados pelo NAD durante a glicólise e o Ciclo de Krebs são transportados por várias moléculas até o oxigênio; Mais especificamente, o que são transportados são os elétrons dos átomos de hidrogênio – transporte eletrônico ; As moléculas transportadoras de elétrons, estão arrumadas na membrana interna das mitocôndrias de acordo com o trajeto que esses percorrem; Durante o trajeto, os elétrons formam com seus transportadores, compostos cuja quantidade de energia é menor que do composto anterior; Dessa forma a energia liberada é usada na síntese de ATP – complexo enzimático ATP-sintase .