ORGANELAS ORGANELAS CITOPLASMÁTiCAS CITOPLASMÁTiCAS

ProfProfº.º. CLAUDIO GIOVANNINI CLAUDIO GIOVANNINI

LisossomosLisossomos

São corpúsculos normalmente esféricos cujo interior São corpúsculos normalmente esféricos cujo interior apresenta uma grande quantidade de apresenta uma grande quantidade de enzimas que degradam que degradam (quebram em pedaços pequenos, ou seja, digerem ou destroem) (quebram em pedaços pequenos, ou seja, digerem ou destroem) moléculas grandes ou organelas envelhecidas. Exemplo de moléculas grandes ou organelas envelhecidas. Exemplo de enzimas encontradas dentro dos lisossomos: proteases enzimas encontradas dentro dos lisossomos: proteases (degradam (degradam proteínas), nucleases (degradam ácidos nucléicos: ), nucleases (degradam ácidos nucléicos: DNA e RNA), glicosidases (degradam açúcares) e lipases DNA e RNA), glicosidases (degradam açúcares) e lipases (degradam lipídeos).(degradam lipídeos).

Ocorrência –Ocorrência – Em células animais. Em células animais.

Funções:Funções: Digestão intracelular; intracelular;

Função heterofágica –Função heterofágica – Digerir produtos Digerir produtos oriundos da fagocitose e da pinocitose. oriundos da fagocitose e da pinocitose.

Função autofágica –Função autofágica – Pode ser de dois tipos: autofagia (digestão Pode ser de dois tipos: autofagia (digestão de organelas e estruturas da própria célula) e autólise (pelo de organelas e estruturas da própria célula) e autólise (pelo rompimento da membrana lisossômica, as enzimas vazam para rompimento da membrana lisossômica, as enzimas vazam para o citoplasma destruindo completamente a célula). o citoplasma destruindo completamente a célula).

PeroxissomosPeroxissomos

São pequenas vesículas semelhantes aos lisossomos, São pequenas vesículas semelhantes aos lisossomos, porém sua enzima principal é a peroxidase (catalase). Esta porém sua enzima principal é a peroxidase (catalase). Esta enzima degrada as moléculas de peróxido de hidrogênio (água enzima degrada as moléculas de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) que se formam como resultado do metabolismo oxigenada) que se formam como resultado do metabolismo (funcionamento) celular. O peróxido de hidrogênio pode ser muito (funcionamento) celular. O peróxido de hidrogênio pode ser muito tóxico para a célula porque pode levar a produção de radicais tóxico para a célula porque pode levar a produção de radicais livres. Estes radicais são capazes de danificar as células, atuando livres. Estes radicais são capazes de danificar as células, atuando por exemplo sobre o DNA e outras moléculas. por exemplo sobre o DNA e outras moléculas.

VACÚOLOSVACÚOLOS

Tipos de vacúolos:

• Vacúolo contrátil ou pulsátil: osmorregulação;

• Vacúolo de suco celular: armazenamento e controle osmótico.

• Vacúolo digestivo: associados aos lisossomos, fazem a digestão intracelular.

MITOCÔNDRIASMITOCÔNDRIAS

São organelas esféricas, ou na forma de São organelas esféricas, ou na forma de bastonetes, imersos no citoplasma. A bastonetes, imersos no citoplasma. A mitocôndria é uma das principais mitocôndria é uma das principais organelas celulares pois está relacionada organelas celulares pois está relacionada com a produção de energia que é com a produção de energia que é armazenada nas moléculas de ATP armazenada nas moléculas de ATP (adenosina trifosfato). Essas moléculas (adenosina trifosfato). Essas moléculas podem ser comparadas a pequenas podem ser comparadas a pequenas "baterias" intracelulares que fornecem "baterias" intracelulares que fornecem energia para todo o metabolismo celular.energia para todo o metabolismo celular.

Ocorrência –Ocorrência – Em todos os eucariontes Em todos os eucariontes aeróbios. aeróbios.

Biogênese –Biogênese – Origina-se a partir de outra Origina-se a partir de outra mitocôndria preexistente por divisão. mitocôndria preexistente por divisão.

Função –Função – Nas mitocôndrias, ocorrem Nas mitocôndrias, ocorrem duas etapas na respiração aeróbia: o duas etapas na respiração aeróbia: o ciclo de krebs e a cadeia respiratória ciclo de krebs e a cadeia respiratória através dos quais produz-se o ATP.através dos quais produz-se o ATP.

Respiração CelularRespiração Celular

A respiração celular é um fenômeno que consiste A respiração celular é um fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas diversas, tais como carboidratos e lipídios. orgânicas diversas, tais como carboidratos e lipídios. Nesse processo, verifica-se a produção de gás Nesse processo, verifica-se a produção de gás carbônico e água, além da liberação de energia, que é carbônico e água, além da liberação de energia, que é utilizada para que possam ocorrer as diversas formas utilizada para que possam ocorrer as diversas formas de trabalho celular.  Nos seres vivos a energia química de trabalho celular.  Nos seres vivos a energia química dos alimentos pode ou não ser extraída com a utilização dos alimentos pode ou não ser extraída com a utilização do gás oxigênio. No primeiro caso, a respiração é do gás oxigênio. No primeiro caso, a respiração é chamada chamada aeróbicaaeróbica. No segundo, . No segundo, anaeróbicaanaeróbica. . 

Nos organismos aeróbicos, a equação é simplificada da Nos organismos aeróbicos, a equação é simplificada da respiração celular pode ser assim representada:respiração celular pode ser assim representada:

CC66HH1212OO66 + O + O22 -> 6 CO -> 6 CO22 + 6 H + 6 H22O + energiaO + energia

RESPIRAÇÃO AERÓBICARESPIRAÇÃO AERÓBICA

Compreende, basicamente, três Compreende, basicamente, três fases: glicólise, ciclo de Krebs e fases: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. cadeia respiratória. 

Glicólise: significa " quebra " da glicose que se Glicólise: significa " quebra " da glicose que se converte em duas moléculas de converte em duas moléculas de ácido pirúvicoácido pirúvico (C(C33HH44OO33), havendo o consumo de 2 ATP. No entanto, ), havendo o consumo de 2 ATP. No entanto,

a energia química liberada no processo permite a a energia química liberada no processo permite a síntese de 4 ATP. Portanto, a glicólise apresenta um síntese de 4 ATP. Portanto, a glicólise apresenta um saldo energético positivo de 2 ATP.saldo energético positivo de 2 ATP.

Na conversão da glicose em ácido pirúvico, verifica-se Na conversão da glicose em ácido pirúvico, verifica-se a ação de enzimas denominadasa ação de enzimas denominadas desidrogenases, desidrogenases, responsáveis, como o próprio nome diz, pela retirada responsáveis, como o próprio nome diz, pela retirada de hidrogênios. Nesse processo, os hidrogênios são de hidrogênios. Nesse processo, os hidrogênios são retirados da glicose e transferidos a dois receptores retirados da glicose e transferidos a dois receptores denominados NAD (nicotinamida adenina denominados NAD (nicotinamida adenina dinucleotídio). Cada NAD captura 2 hidrogênios. dinucleotídio). Cada NAD captura 2 hidrogênios. Logo, formam-se 2 NADH2. Logo, formam-se 2 NADH2.

Obs: A glicólise é um fenômeno que ocorre no Obs: A glicólise é um fenômeno que ocorre no hialoplasma, sem a participação do Ohialoplasma, sem a participação do O22. . 

Ciclo de KrebsCiclo de KrebsO ácido pirúvico, formado no hialoplasma durante a O ácido pirúvico, formado no hialoplasma durante a glicólise, penetra na mitocôndria, onde perde COglicólise, penetra na mitocôndria, onde perde CO22, , através da ação de enzimas denominadas através da ação de enzimas denominadas descarboxilases. O ácido pirúvico então converte-se descarboxilases. O ácido pirúvico então converte-se em aldeído acético.em aldeído acético.O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com uma substância chamada coenzima A (COA), uma substância chamada coenzima A (COA), originando a acetil-coenzima A (acetil-COA), que é originando a acetil-coenzima A (acetil-COA), que é reativa. Esta, por sua vez, combina-se com o ácido reativa. Esta, por sua vez, combina-se com o ácido oxalacético. Nesse momento, inicia-se o oxalacético. Nesse momento, inicia-se o ciclo de ciclo de KrebsKrebs, fenômeno biológico ocorrido na matriz , fenômeno biológico ocorrido na matriz mitocondrial.mitocondrial.Da reação da acetil-CoA, ocorrem séries de Da reação da acetil-CoA, ocorrem séries de desidrogenações e descarboxilações até originar uma desidrogenações e descarboxilações até originar uma nova molécula de ácido oxalacético, definindo um nova molécula de ácido oxalacético, definindo um ciclo de reações, que constitui o ciclo de Krebs.ciclo de reações, que constitui o ciclo de Krebs.

Cadeia respiratória Cadeia respiratória Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais. Os Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais. Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas hidrogênios retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADHmoléculas de FADH22 e NADH e NADH2 2 são transportados são transportados até o oxigênio, formando água. Dessa maneira, na até o oxigênio, formando água. Dessa maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de hidrogênios.transportadores de hidrogênios.Na cadeia respiratória, verifica-se também a Na cadeia respiratória, verifica-se também a participação de participação de citocromoscitocromos, que tem papel de , que tem papel de transportar elétrons dos hidrogênios. À medida que transportar elétrons dos hidrogênios. À medida que os elétrons passam pela cadeia de citocromos, os elétrons passam pela cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente. Essa energia é liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na síntese de ATP.empregada na síntese de ATP.O processo respiratório aeróbico pode, então, ser O processo respiratório aeróbico pode, então, ser equacionado assim:equacionado assim:

CC66HH1212OO66 + O + O22 -> 6 CO -> 6 CO22 + 6 H + 6 H22O + 38 ATPO + 38 ATP

RESPIRAÇÃO ANAERÓBICARESPIRAÇÃO ANAERÓBICA

O processo de extração de energia de O processo de extração de energia de compostos sem utilização de oxigênio (Ocompostos sem utilização de oxigênio (O22) ) é denominado respiração anaeróbica. é denominado respiração anaeróbica. Alguns organismos, como o bacilo de Alguns organismos, como o bacilo de tétano, por exemplo, têm na respiração tétano, por exemplo, têm na respiração anaeróbica o único método de obtenção de anaeróbica o único método de obtenção de energia – são os chamados energia – são os chamados anaeróbicos anaeróbicos estritosestritos ouou obrigatóriosobrigatórios. Outros, como os . Outros, como os levedos de cerveja, podem realizar levedos de cerveja, podem realizar respiração aeróbica ou anaeróbica, de respiração aeróbica ou anaeróbica, de acordo com a presença ou não de oxigênio acordo com a presença ou não de oxigênio – são por isso chamados de – são por isso chamados de anaeróbicos anaeróbicos facultativosfacultativos..

Fermentação – rendimento energético Fermentação – rendimento energético inferiorinferior

Nos processos fermentativos, a glicose não é totalmente " Nos processos fermentativos, a glicose não é totalmente " desmontada". Na verdade, a maior parte da energia química desmontada". Na verdade, a maior parte da energia química armazenada na glicose permanece nos compostos orgânicos armazenada na glicose permanece nos compostos orgânicos que constituem os produtos finais da fermentação.que constituem os produtos finais da fermentação.

A fermentação alcoólicaA fermentação alcoólicaNa fermentação alcoólica, a glicose inicialmente sofre a Na fermentação alcoólica, a glicose inicialmente sofre a glicólise, originando 2 moléculas de ácido pivúrico, em seguida glicólise, originando 2 moléculas de ácido pivúrico, em seguida o ácido pivúrico é descarboxilado, originando aldeído acético e o ácido pivúrico é descarboxilado, originando aldeído acético e COCO22, sob a ação de enzimas denominadas , sob a ação de enzimas denominadas descarboxilasesdescarboxilases. O . O aldeído acético se converte em álcool etílico.aldeído acético se converte em álcool etílico.

A fermentação lácticaA fermentação lácticaNa fermentação láctica, a glicose sofre glicólise exatamente Na fermentação láctica, a glicose sofre glicólise exatamente como na fermentação alcoólica. Porém, na fermentação láctica como na fermentação alcoólica. Porém, na fermentação láctica o aceptor de hidrogênios é o próprio ácido pirúvico, que se o aceptor de hidrogênios é o próprio ácido pirúvico, que se converte em ácido láctico. Portanto não havendo converte em ácido láctico. Portanto não havendo descarboxilação do ácido píruvico, não ocorre formação de COdescarboxilação do ácido píruvico, não ocorre formação de CO22..