1. Respiração celular - Mitocôndria
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.
Nathalia Fuga – CHE Página 1

2. Respiração celular - Mitocôndria
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.
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3. Respiração celular - Mitocôndria
-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.
Desta forma, vimos que a respiração celular
produz CO2, água e energia.
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4. Respiração celular - Mitocôndria
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.
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