Apostila - Mitocôndrias

SAVE OFFLINE

Mitocôndrias e seu papel na fosforilação oxidativa As mitocôndrias são estruturas que possuem duas membranas: uma membrana externa e uma membrana interna que é bem extensa e extremamente dobrada. Essas dobras são chamadas de cristas. Existem dois ambientes nessa organela: um espaço intermembranar, que é representando entre as duas membranas (externa e interna), e a matriz que é delimitada pela membrana interna. É exatamente na matriz mitocondrial que ocorre a maior parte das reações do ciclo de Krebs e da oxidação dos ácidos graxos. Já a fosforilação oxidativa ocorre na membrana mitocondrial interna. Como a membrana interna é extensa e cheia de dobras, criam-se mais lugares para a fosforilação acontecer.

Estrutura da Mitocôndria

A membrana interna da mitocôndria é impermeável a quase todos os íons e moléculas polares. Somente com um transportador específico, como para o ATP, piruvato e do citrato, é possível atravessar essa membrana.

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

1

Mitocôndrias e seu papel na fosforilação oxidativa 2

A membrana externa é muito permeável para a grande maioria das moléculas pequenas e íons. Essa passagem ocorre principalmente através de uma proteína formadora de poros conhecida como VDAC (voltage-dependent anion channel). A VDAC é a proteína mais prevalente na membrana externa e irá funcionar como um canal iônico dependente de voltagem.

Teoria endossimbiótica As mitocôndrias são resultantes de um processo de endossimbiose. Segundo esta teoria, as células eucarióticas iniciaram sua existência estabelecendo uma relação endossimbiótica com uma bactéria, responsável pelo sistema de fosforilação oxidativa. Ela seria uma bactéria púrpura fotossintetizante, que teria perdido a capacidade fotossintética, se especializando na cadeia respiratória.

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

A imagem mostra como as membranas se dobram

Mitocôndrias e seu papel na fosforilação oxidativa

Durante a evolução eucariótica, ocorreu uma grande transferência de genes das mitocôndrias para o núcleo celular, com o objetivo de favorecer a mitocôndria na execução de uma única função principal: o fornecimento energético. Isso explica a importação de proteínas citoplasmáticas e a existência de algumas sequências não codificantes no DNA nuclear, correspondendo ao DNA importado recentemente e sem função. A teoria ainda abre espaço para explicar a presença de duas membranas lipídicas na organela. A membrana mitocondrial interna seria originária da membrana da bactéria endocitada, enquanto a membrana mitocondrial externa seria derivada da própria membrana celular.

Visão geral do papel da mitocôndria no papel do metabolismo energético

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

3

Mitocôndrias e seu papel na fosforilação oxidativa.

EXERCÍCIOS.

questão enade 1. (ENADE 2006) A figura mostra uma micrografia eletrônica de transmissão de uma mitocôndria, e as setas indicam diferentes estruturas da organela.

3. Explique a estrutura compartimentar da mitocondrial.

4. Quais são as principais características da membrana interna?

Analise as afirmações que seguem. I. O ciclo dos ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs) ocorre na matriz mitocondrial. II. Os complexos do sistema de transporte de elétrons localizam-se na membrana mitocondrial 5. Quais as principais funções da mitocôndria na célula? interna. III. Esta organela contém material genético próprio e codifica todas as suas proteínas e RNAs. Está correto o que se afirma em: a) b) c) d) e)

I, II, III. II e III, somente. I e III, somente. I e II, somente. II, somente.

2. Cite 3 exemplos que fundamentam a teoria da endossimbiose para as mitocôndrias.

6. Em relação à produção de energia, é correto afirmar que a mitocôndria cria energia?

7.

4

Observe

a

microscopia

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

eletrônica

de

transmissão de uma organela abaixo e responda 9. Numa célula eucariótica o sistema transportador a questão. de elétrons se localiza: a) b) c) d)

na membrana interna da mitocôndria. no citosol. na matriz mitocondrial no espaço intermembranar

10. Segundo a teoria evolutiva mais aceita hoje, as mitocôndrias, organelas celulares responsáveis pela produção de ATP em células eucariotas, assim como os cloroplastos, teriam sido originados de procariontes ancestrais que foram incorporados por células mais complexas. Uma característica da mitocôndria que sustenta essa teoria é a: a) A microscopia representa um vacúolo pois pode-se observar cristas no seu interior; b) A microscopia representa a mitocôndria pois é possível observar a membrana externa, cristas mitocondriais e citosol; c) A microscopia representa uma mitocôndria pois pode-se observar a membrana externa, uma membrana interna, cristas mitocondriais e uma matriz; d) A microscopia representa um retículo endoplasmático rugoso pois pode-se observar grânulos por toda sua extensão além das cristas formadas por membrana; e) A microscopia representa o núcleo da célula, pois é possível observar a compactação do DNA no seu interior.

a) capacidade de produzir moléculas de ATP. b) presença de parede celular semelhante à de procariontes. c) presença de membranas envolvendo e separando a matriz mitocondrial do citoplasma. d) capacidade de autoduplicação dada por DNA circular próprio semelhante ao bacteriano. e) presença de um sistema enzimático eficiente às reações químicas do metabolismo aeróbio.

EXERCÍCIOS

questão resolvida na aula

11. A glicólise e o ciclo de Krebs funcionam em nosso corpo como uma encruzilhada metabólica, possibilitando que nossas células convertam algumas moléculas em outras à medida que o nosso corpo tenha necessidade. Em que locais ocorrem a glicólise e o ciclo de Krebs, 8. Numa célula eucariótica as enzimas respectivamente? responsáveis pelo ciclo de Krebs localizam-se: a) Nos cloroplastos e mitocôndria. b) No citosol e no interior da mitocôndria. a) na membrana interna da mitocôndria. c) No retículo endoplasmático e na mitocôndria. b) no citosol. d) No interior da mitocôndria. c) na matriz mitocondrial e) No citosol e no cloroplasto. d) no espaço intermembranar

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

5

gabarito. Resposta da Questão 1: [D]

EXERCÍCIOS

Resposta da Questão 2: Existência de material genético próprio – DNA circular; Presença de RNA ribossômico estruturalmente diferenciado; Existência de duas membranas. Resposta da Questão 3: Organela formada por membrana externa, membrana interna, cristas mitocondriais, espaço intermembranas e matriz mitocondrial. Resposta da Questão 4:

transforma e transfere a energia obtida a partir da oxidação da glicose (via glicolítica, Krebs e fosforilação oxidativa) em ATP (adenosina trifosfato). A hidrólise de ATP, libera ADP e Pi (fosfato inorgânico) e é caracterizada como um reação exergônica (libera energia). Assim, O ATP fornece energia para o trabalho celular acoplando as reações que necessitam de energia na célula (endergônicas). Todas as células são capazes de realizar 3 tipos de trabalho: Químico- ativação de reações endergônicas (que não ocorreriam espontaneamente); transporte (proteínas bombeando substâncias através das membranas) e mecânico- vibração de cílios, contração muscular e movimento dos cromossomos durante a divisão celular.

Altamente seletivas e possuem proteínas Resposta da Questão 7: [C] envolvidas na retenção e liberação de íons (componentes fundamentais para a síntese de Resposta da Questão 8: [C] ATP). Resposta da Questão 9: [A] Resposta da Questão 5: Resposta da Questão 10: [D] Controle do balanço redox da célula, morte celular e produção de energia. Resposta da Questão 11: [B] Resposta da Questão 6: A energia não pode ser criada. Ou ela é transformada ou transferida. No caso a célula

6

Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br