mitocôndrias e respiração celular
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Mitocôndria e Respiração Celular
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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;
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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;
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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.
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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.
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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;
C6H12O6 + O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 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 O2 (anaeróbia) ou aeróbia (com O2)
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RESPIRAÇÃO CELULAR
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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.
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ATPA “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, Adenosine Triphosphate);
• Essa substância desempenha o papel de captar e armazenar a energia liberada nas reações celulares;
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• 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;
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• 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.
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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 +);
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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.
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• Ciclo de Krebs Antes do ciclo se iniciar, o ácido pirúvico sofre
desidrogenação; O ácido também perde átomos de carbono e oxigênio, e
forma-se uma molécula de NADH e uma de CO2; 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 CO2 ; 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.
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• 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.
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