Glicólise + Ciclo de Krebs + Fosforilação

Mitocôndrias
1-2 mm de comprimento x 0,5-1 mm de largura
Ultraestrutura
• Membrana mitocondrial externa (MME):
50% lípidos
50% proteínas
Canais de porina
bastante permeável.
• Membrana mitocondrial interna (MMI):
lípidos: a cardiolipina reduz a permeabilidade.
76% do peso total são proteínas.
• Cristas mitocondriais: aumentam a superfície.
• Espaço intermembranar: 6% do total das proteínas.
• Matriz mitocondrial: 67% das proteínas da mitocôndria.
Vias metabólicas oxidativas
FONTE DE ENERGIA: Glicose
Organismos aeróbios: Glicólise + Ciclo de
Krebs + Fosforilação oxidativa
32 ATP
Organismos anaeróbios: Glicólise +
Fermentação
2 ATP
Glicólise
Funções da glicólise
1. Formação de moléculas que podem ser
utilizadas para sintetizar novas moléculas.
2. Armazenamento de energia sob a forma
de ATP (adenosina trifosfato).
3. Formação de NADH.
Fermentações
1. LÁCTICA
Piruvato + NADH + H +
Ácido láctico + NAD+
Lactato desidrogenase
Pode ocorrer em microrganismos e em células de
organismos superiores.
Ciclo de Cori
Nos tecidos musculares, a finalidade da reacção que
conduz a formação de lactato é a de regenerar
NAD+ de modo a que a glicólise não pare.
Glucose
Gluconeogénese
Piruvato
SANGUE
Lactato
desidrogenase
Lactato
FÍGADO
Glucose
Glicólise
Piruvato
Lactato
Lactato
desidrogenase
MÚSCULO
2. ALCOÓLICA
Piruvato
Aldeído acético + CO2
Piruvato descarboxilase
Aldeído acético + NADH + H+
Etanol + NAD+
Alcool desidrogenase
Etanol
Aldeído acético + CoA + NAD+
Ciclo de Krebs
Acetil-CoA
Síntese de ácidos gordos
Descarboxilação oxidativa
Piruvato + CoA
Acetil-CoA
Piruvato desidrogenase
O piruvato é transportado desde o hialoplasma até
a matriz mitocondrial.
Esta reacção é o elo entre a glicólise e o ciclo de
Krebs.
Ciclo de Krebs
Via final comum para a oxidação das moléculas de combustíveis: aminoácidos,
ácidos gordos e açúcares.
1º ponto de regulação
Exorgónica
Cadeia transportadora de electrões
O DNA mitocondrial
Descoberto por Chevremont e colaboradores.
Dupla hélice circular, não associado às proteínas
cromossómicas características do DNA
eucariótico.
Tamanho diferente segundo se trata de células
animais: 15-18Kpb; protistas: 15.47 Kpb; fungos:
18-78 Kpb ou plantas: 250-2500 Kpb.
Nos vertebrados, existem entre 5-10 moléculas de
DNA por organito.
Funções do mtDNA
Os genes codificam os RNA ribossómicos para mais
de 20 tRNA e para numerosos produtos
necessários para as funções de respiração celular
destes organitos:
7 subunidades do complexo I (NADH-CoQ
resuctase).
1 subunidade do complexo III (citocromo b)
3 subunidades do complexo IV (citocromo c oxidase),
e
2 subunidades do complexo V (ATP sintetase)
Excepções à universalidade do código
Organismo
Codão
Significado
no código
nuclear
Todos
Levedura
Drosophila
Humano
Humano
UGA
CUA
AGA
AGA, AGG
AUA
Finalização
Leucina
Arginina
Arginina
Isoleucina
Rato
AUU, AUC,
AUA
Isoleucina
Significado
no código
mitocondrial
Triptófano
Treonina
Serina
Finalização
Metionina
(iniciação)
Metionina
(iniciação)
Para atribuir às mitocôndrias alteradas
geneticamente uma doença humana, devemse cumprir uma série de critérios:
1. A sua hereditariedade deve apresentar um
modelo materno em vez do mendeliano.
2. A anomalia tem de ser um reflexo de uma
deficiência na função bioenergética do
organito.
3. Tem de se comprovar uma mutação genica
específica num dos genes mitocondriais.
Doenças mitocondriais
São conhecidos vários casos que cumprem estes
critérios. Por exemplo, a epilepsia mioclónica
e a MERRF. Unicamente os descendentes de
mães afectadas herdam a doença, enquanto que
os descendentes de pais afectados são todos
normais. Outras doenças são a neuropatia
óptica hereditária de Leber (LHON) e o
sindroma de Kearns-Sayre (KSS).
Epilepsia Mioclónica: é uma doença transmitida
mitocondrialmente, caracterizada por epilepsia,
mioclonus e atraso mental progressivo. É
ocasionada por mutações no gene mitocondrial
tRNALys o que conduz, bioquimicamente, a
defeitos nos complexos I e IV da cadeia de
fosforilação oxidativa. Como a capacidade de
generação de ATP mitocondrial vê-se
notavelmente diminuída, produz uma afecção
progressiva dos tecidos nervoso e muscular.