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OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
MITOCÔNDRIAS
A mitocôndria está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso (na extremidade dos axiomas), do coração, por exemplo, pois apresentam maior gasto de energia
Membrana Externa: altamente permeável que possui proteínas formadoras de poros (porinas) que permitem o trânsito livre de moléculas
Espaço Intermembrana: que contém várias enzimas e onde acumula prótons transportados da matriz
Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo
Estrutura da mitocôndria
• Membrana externa
• Membrana interna
• Matriz mitocondrial
Glicólise Aeróbia
Glicólise Anaeróbia Glicólise
Anaeróbica
Ciclo de Krebs• Ocorre na matriz mitocondrial. • Todo carbono responsável pela formação do acetil
é degradado em CO2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea.
NADH + H+ NAD+
SuccinatoFumarato
Matriz
ADP + Pi
ATP
H2O
1/2 O2 +
2H+
Cit c Espaço
intermembrana
F1
F0
H+
4H+2H+
4H+
O gradiente eletroquímico de prótons gerado durante o transporte de elétrons é usado para síntese de ATP através do complexo ATPsintase
Matriz
Espaço intermembrana
H+ H+H+
H+
H+
H+
H+ H+
H+
Fo
F1
MITOCÔNDRIA
• Matriz: contêm uma mistura altamente concentrada de centenas de enzimas necessárias à respiração celular, contêm também várias cópias do DNA mitocondrial, ribossomos mitocondriais essenciais, RNAt, e várias enzimas requeridas para expressão dos genes mitocondriais.
• Membrana Interna: altamente especializada e mais fina que se dobra formando pregas chamadas cristas que aumentam grandemente a sua área superficial total.
MITOCÔNDRIA
• Membrana Interna: contêm proteínas com três tipos de funções:
• 1. aquelas que conduzem as reações de oxidação da cadeia respiratória
• 2. um complexo enzimático chamado ATPsintetase, que produz ATP na matriz
• 3. proteínas transportadoras específicas, que regulam a passagem para dentro e fora da matriz.
Mitocôndria - reprodução
• Antes que a células se divida, todos os seus componentes são duplicados, incluindo as mitocôndrias.
• A reprodução das mitocôndrias ocorre por fissão binária, onde acontece um aumento de tamanho da organela preexistente para a fissão.
• Nem todas as mitocôndrias existentes na célula sofrem fissão, e
para compensar isso, algumas se dividem repetidas vezes.
MITOCÔNDRIA - Origem
• O mecanismo de reprodução por fissão semelhante ao da bactéria,
• a presença de DNA circular – semelhante ao das bactérias,
• os ribossomos semelhantes ao da bactéria,
• sugerem que as mitocôndrias evoluíram de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos.
• TEORIA DA ENDOSIMBIOSE
• Onde células eucariontes anaeróbicas estabeleceram relação simbiótica com bactérias aeróbicas.
MITOCÔNDRIA - Origem
• Essas bactérias teriam penetrado por fagocitose, escapando dos mecanismos intracelulares de destruição de organismos estranhos.
• Assim, a membrana do fagossomo teria tornado a membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria tornou-se a
membrana interna.