Aula 9_Mitocôndria e Respiração
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03/06/2016 Organelas: Cloroplasto e Mitocôndria Universidade de São Paulo (USP) Escola de Engenharia de Lorena (EEL) Obtenção de energia para a célula a partir diferentes fontes: Engenharia Ambiental Conversão de energia Mitocôndria - Respiração Disciplina: Biologia Geral Prof: Tatiane da Franca Silva O2 e Carboidrato Luz + H2O +CO2 Mitocôndrias Cloroplastos (Respiração) (Fotossíntese) ATP - Energia Química Moléculas Carreadoras Ativadas: ATP Porque o ATP e não os outros? Adenosina trifosfato (ATP): Principal moeda energética das células Estabilidade: Velocidade de reação lenta ATP -> ADP + Pi l ibera entre 11 e 13 kCal/ mol de energia Maior reserva de energia: Energia nas ligações Energia 1 03/06/2016 Moléculas Carreadoras Ativadas: NAD+/NADH Importante carreador de elétrons na célula NAD+/ NADH: nicotinamida adenina dinucleotídeo (oxidada/ reduzida) Moléculas Carreadoras Ativadas: NAD+/NADH NADH: Carrega de um próton e dois elétrons ricos em energia. OXIDADO REDUZIDO H++ 2e NAD+ Moléculas Carreadoras Ativadas NADH Antes da Respiração vem……. 1 X Glicose NAD+ ADP Oxidação dos Carboidratos! Glicólise :(Glico – açúcar; Lise – quebra) No citoplasma Saldo: 2ATPs e 2 NADH NADH ATP 2 X Piruvato 2 03/06/2016 Produto da Glicólise Acumulo de Oxigênio na Atmosfera Anaeróbios facultativos: Exemplo leveduras Presença de oxigênio possibilitou o desenvolvimento de seres dependentes do metabolismo aeróbio para produzir energia Piruvato 30x mais energia produzida em relação ao metabolismo anaeróbio O2 O2 Ex: Etanol e CO2 H2O e CO2 Citoplasma Processo Anaeróbio Mitocôndria Processo Aeróbio Respiração - Mitocôndria Fases específicas da Respiração ocorrem na Mitocôndria Mitocôndria Exclusiva de células eucariotas Evoluíram provavelmente de bactérias endossimbióticas quando a atmosfera já continha quantidade considerável de O2 Hipótese endossimbiótica 3 03/06/2016 Componentes da Mitocôndria Matriz: maior componente contém diversas enzimas ; DNA mitocondrial, RNA e ribossomo Matriz Mitocondrial Membrana Externa: Delimita a organela. Permeável a pequenas moléculas Conversão de Piruvato a Acetil - CoA Membrana Interna: em forma de cristas; Impermeável a íons; Contém as proteínas do complexos da cadeia respiratória Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo de Krebs Principal fonte de elétron Espaço Intermembrana: composição semelhante ao citosol. Alta concentração de prótons Membrana Interna Aloca o complexo de proteínas da Cadeia Transportadora de Elétrons Recebe elétrons da Glicólise e do Ciclo do Ácido Cítrico Produz NADH, FADH2 e CO2 Cadeia Transportadora de Elétrons 4 Complexos Proteicos Transporte de Elétrons gera o bombeamento de prótons para o Espaço Intermembrana 4 03/06/2016 Complexo I: NADH desidrogenase - a cada 2 elétrons bombeia 4 H+ Complexo I: NADH desidrogenase - a cada 2 elétrons bombeia 4 H+ Complexo II: Sucninato de desidrogenase – Recebe elétrons de FADH + Complexo I: NADH desidrogenase - a cada 2 elétrons bombeia 4 H+ Ubiquinona: transportador móvel Complexo II: Sucninato de desidrogenase Complexo III: Citocromo b-c1- a cada 2 elétrons bombeia 4 H+ Ubiquinona: transportador móvel Citocromo C: transportador móvel Complexo III: Citocromo b-c1- a cada 2 elétrons bombeia 4 H+ Complexo IV: Citocromo oxidase a cada 2 elétrons bombeia 1H+. Oxigênio recebe 4 elétrons formando 2H2O 5 03/06/2016 Gradiente de protóns ATP Sintase Cadeia Transportadora de Elétrons: bombeia prótons através da ATP – sintase : Complexo na Membrana Interna Membrana Interna que acumulam no Espaço Intermembrana Gradiente de prótons impulsiona a síntese de ATP na Matriz mitocondrial através da ATP sintase Síntese de ATP Mitocôndria: Respiração Aeróbica A passagem de prótons promove a rotação do anel do rotor. Energia mecânica é convertida em energia de ligações química. 6 03/06/2016 Mitocôndria X Bactéria Aeróbica Mitocôndria Bactéria Aeróbica Gram negativa Inibidores da Cadeia Respiratória Alguns compostos químicos são inibidores da respiração celular. Pseudomonas aeruginosa 7
