Respiração celular

Respiração celular - Mitocôndria

Nathalia Fuga – CHE Página 1

Mitocôndria

Respiração celular

1 Introdução

2 Respiração celular

A) Glicólise Anaeróbica

B) Fosforilação Oxidativa

3 Estrutura da Mitocôndria

1 – Introdução

Para realizar suas atividades, as células necessitam de energia. Essa energia

provém da lenta decomposição de compostos orgânicos ricos em energia, os alimentos,

através da ruptura de ligações covalentes de suas moléculas. Entretanto as células não

usam a energia diretamente que vem dos alimentos, mas utilizam compostos

intermediários, que funcionam como reservatórios de energia. O ATP (adenosina

trifosfato) é o mais abundante e o mais utilizado pela célula, e é proveniente da glicose e

do ácido graxo. Em quantidade, os ácidos graxos são uma fonte energética melhor que

os carboidratos, pois rendem mais energia que o glicogênio dos tecidos. O ATP tem

duas ligações ricas em energia, sendo que cada ligação libera 10 Kcal por molécula-

grama. Geralmente só uma ligação é rompida, gerando ADP +Pi + energia.

A energia se acumula na

célula de duas formas, uma

representada pelos lipídios e

glicídios (principalmente gordura

neutra e glicogênio), e outra sobre a

forma de compostos intermediários

(principalmente ATP). Os lipídios e

glicídios representam uma forma

estável e concentrada de acúmulo

de energia, sendo difícil de ser

acessada, já o ATP é um composto

instável, que não contém uma

energia tão concentrada, mas é

facilmente acessada pela célula, isso por que a enzima que rompe o ATP (ATPase) é

muito abundante na célula.

A reação de queima da glicose em presença do oxigênio libera muita energia,

produzindo muito calor, desta forma, se essa reação ocorresse no interior da célula ela

se queimaria instantaneamente. Percebe-se então a importância do desenvolvimento de

um mecanismo capaz de retirar a energia de alimentos de forma gradual produzindo

CO2 e água, a esse processo chamou-se respiração celular.



2 – Respiração celular

As células utilizam dois processos para retirar energia dos alimentos, a glicólise

anaeróbia e a fosforilação oxidativa.

a) Glicólise anaeróbia: é uma sequência de processos que utiliza 11 enzimas da

matriz citoplasmática e promove transformações graduais em uma molécula

de glicose, sem consumo de oxigênio, produzindo duas moléculas de ácido

pirúvico. Esse processo, do ponto de vista energético dá origem a duas

moléculas de ATP. Esse processo é muito pobre do ponto de vista de

rendimento energético, o que fez

com que a célula desenvolvesse

mecanismos mais eficazes.

b) Fosforilação oxidativa: o ácido

pirúvico é oxidado formando

água e gás carbônico, com alto

rendimento energético. Ocorre no

interior da mitocôndria e possui

três mecanismos distintos:

produção de acetilcoenzima A,

ciclo do ácido cítrico e sistema

transportador de elétrons.



Desta forma, vimos que a respiração celular

produz CO2, água e energia.

-Produção de acetilcoenzima A: produzida a partir da coenzima A e dos

piruvatos originados na glicólise, ou por oxidação dos ácidos graxos. Os

compostos entram na mitocôndria e se transformam em acetato reagindo

com a coenzima A e formando acetilcoenzima A, que entra no ciclo do ácido

cítrico.

-Ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs: é uma sequência cíclica de reações

onde ocorre, graças às enzimas desidrogenases, a produção gradual de

prótons e elétrons. Os elétrons não são liberados, mas capturados por

moléculas complexas como NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) ou

FAD (flavina- adenina-dinucleotídeo) e citocromos. O hidrogênio é liberado

ao meio sob a forma de prótons H+. O início do ciclo se dá pela condensação

da acetilcoenzima A com o ácido oxalacético produzindo ácido cítrico, que

sofre uma série de modificações até formar novamente ácido oxalacético,

recomeçando o ciclo. O resultado final é a produção de hidrogênio que dará

prótons e elétrons. As descarboxilases também presentes formam o CO2 e

uma reação exotérmica, promove a síntese de 2 moléculas de ATP. Sua

função é, portanto gerar elétrons de alta energia, prótons e CO2.

- Sistema transportador de elétrons: é uma cadeia de compostos enzimáticos

e não-enzimáticos que tem como função transportar elétrons. Vários desses

compostos constituem os citocromos. Ao longo dessa cadeia, os elétrons vão

sendo liberados e vão cedendo energia gradualmente. Essa energia e

veiculada para 3 lugares específicos onde ocorre a síntese de ATP. Esse

processo é eficiente e produz 36 moléculas de ATP. Ao chegarem ao fim

deste sistema as moléculas de oxigênio reagem com a citocromooxidase

formando O-, que reage com o hidrogênio formando água. Pode-se verificar

que na mitocôndria o consumo de oxigênio está relacionado à fosforilação

do ADP formando ATP, por isso recebe o nome de fosforilação oxidativa.



3 – Estrutura das mitocôndrias

As mitocôndrias são organelas redondas ou alongadas, presentes no citoplasma.

Além da forma, a posição

dessas organelas também

pode variar, devido à

interação da actina e da

miosina. Existe relação entre

a quantidade de mitocôndrias

e a atividade energética da

célula, além disso, as

mitocôndrias se localizam

próximo aos locais de maior

gasto energético na célula.

As mitocôndrias apresentam-

se envoltas por duas

membranas lipoprotéicas. A

externa é lisa e a interna é

rica em enzimas,

apresentando invaginações chamadas cristas mitocondriais, onde se inserem os

corpúsculos elementares, que possuem atividade de ATPsintetase. O interior da

mitocôndria possui uma matriz amorfa, a matriz mitocondrial, que possui ribossomos

mitocondriais ou mitorribossomos, DNA e os vários tipos de RNA e a RNA

polimerase, enfim todo o sistema necessário para a síntese proteica independente do

citoplasma.

Documents

Respiração celular