OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa

MITOCÔNDRIAS

A mitocôndria está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso (na extremidade dos axiomas), do coração, por exemplo, pois apresentam maior gasto de energia

Membrana Externa: altamente permeável que possui proteínas formadoras de poros (porinas) que permitem o trânsito livre de moléculas

Espaço Intermembrana: que contém várias enzimas e onde acumula prótons transportados da matriz

Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo

Estrutura da mitocôndria

• Membrana externa

• Membrana interna

• Matriz mitocondrial

Glicólise Aeróbia

Glicólise Anaeróbia Glicólise

Anaeróbica

Ciclo de Krebs• Ocorre na matriz mitocondrial. • Todo carbono responsável pela formação do acetil

é degradado em CO2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea.

NADH + H+ NAD+

SuccinatoFumarato

Matriz

ADP + Pi

ATP

H2O

1/2 O2 +

2H+

Cit c Espaço

intermembrana

F1

F0

H+

4H+2H+

4H+

O gradiente eletroquímico de prótons gerado durante o transporte de elétrons é usado para síntese de ATP através do complexo ATPsintase

Matriz

Espaço intermembrana

H+ H+H+

H+

H+

H+

H+ H+

H+

Fo

F1

MITOCÔNDRIA

• Matriz: contêm uma mistura altamente concentrada de centenas de enzimas necessárias à respiração celular, contêm também várias cópias do DNA mitocondrial, ribossomos mitocondriais essenciais, RNAt, e várias enzimas requeridas para expressão dos genes mitocondriais.

• Membrana Interna: altamente especializada e mais fina que se dobra formando pregas chamadas cristas que aumentam grandemente a sua área superficial total.

MITOCÔNDRIA

• Membrana Interna: contêm proteínas com três tipos de funções:

• 1. aquelas que conduzem as reações de oxidação da cadeia respiratória

• 2. um complexo enzimático chamado ATPsintetase, que produz ATP na matriz

• 3. proteínas transportadoras específicas, que regulam a passagem para dentro e fora da matriz.

Mitocôndria - reprodução

• Antes que a células se divida, todos os seus componentes são duplicados, incluindo as mitocôndrias.

• A reprodução das mitocôndrias ocorre por fissão binária, onde acontece um aumento de tamanho da organela preexistente para a fissão.

• Nem todas as mitocôndrias existentes na célula sofrem fissão, e

para compensar isso, algumas se dividem repetidas vezes.

MITOCÔNDRIA - Origem

• O mecanismo de reprodução por fissão semelhante ao da bactéria,

• a presença de DNA circular – semelhante ao das bactérias,

• os ribossomos semelhantes ao da bactéria,

• sugerem que as mitocôndrias evoluíram de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos.

• TEORIA DA ENDOSIMBIOSE

• Onde células eucariontes anaeróbicas estabeleceram relação simbiótica com bactérias aeróbicas.

MITOCÔNDRIA - Origem

• Essas bactérias teriam penetrado por fagocitose, escapando dos mecanismos intracelulares de destruição de organismos estranhos.

• Assim, a membrana do fagossomo teria tornado a membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria tornou-se a

membrana interna.