Aula5 Mitocrôndria e geração de energia [Modo de Compatibilidade]

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02/04/2014
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MITOCÔNDRIAS E GERAÇÃO DE
ENERGIA
OBJETIVOS DA AULA
 Compreender como estão estruturadas as
mitocôndrias;
 Compreender como as células obtém energia
através de alimento;
 Saber como ocorre a conversão de energia baseada 
em membranas;
ESTRUTURA DA MITOCÔNDRIA
COMPONENTES
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LOCALIZAÇÃO DAS MITOCÔNDRIAS
Músculo cardíaco Cauda do espermatozóide
Número varia conforme a necessidade de
energia da célula;
o As células necessitam de um constante suprimento de
energia que provém da energia das ligações químicas das
moléculasmoléculas dede alimentoalimento;
o A oxidação ocorre de maneira controlada, despendendo
energia em pequenos pacotes;
oA energia é armazenada na forma de ligações químicas
de “altaalta energiaenergia” em moléculas carreadoras como ATP e
NADH;
oo ParaPara queque serveserve aa respiraçãorespiração celular?celular?
Produção de energia na forma de ATPProdução de energia na forma de ATP
COMO AS CÉLULAS OBTÉM ENERGIA?
A energia liberada pela oxidação da moléculas de alimento
deve ser temporariamente armazenada antes de ser
canalizada para construção de moléculas orgânicas ou
despendida em outras reações químicas;
MoléculasMoléculas carreadorascarreadoras (funcionam como depósitos de
energia)
ATPATP:: Adenosina trifosfato
NADNAD:: Nicotinamida adenina dinucleotídeo
FADFAD:: Flavina adenina dinucleotídeo reduzida
DefiniçõesDefinições importantesimportantes PRODUÇÃO DE ENERGIA
Três etapas principais:
1)) GlicóliseGlicólise:: citoplasma
2) CicloCiclo dede KrebsKrebs:: matriz mitocondrial
3) CadeiaCadeia transportadoratransportadora dede elétronselétrons: membrana
interna da mitocôndria
O2
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A energia produzida em B é muito mais útil 
para célula.
MODELO MECÂNICO DO ACOPLAMENTO DE REAÇÕES QUÍMICAS
Estágio 1: Quebra enzimática das moléculas de
alimento (digestão);
Estágio 2: Glicólise (conversão de uma molécula de
glicose em 2 moléculas de piruvato);
Produção de ATP e NADH;
Piruvato é transportado para matriz (conversão em CO2
e acetil CoA);
Estágio 3: Ocorre na mitocôndria;
O AcetilCoA é transferido para molécula de ácido
oxalacético para formar ácido cítrico (gradualmente
oxidado-ciclo do ácido cítrico);
O AcetilCoA é oxidado a CO2 e NADH é gerada;
Os elétrons de NADH são passados para cadeia
transportadora de elétrons (a energia liberada produz
ATP);
COMO AS CÉLULAS OBTÉM ENERGIA A PARTIR DOS ALIMENTOS
COMO AS CÉLULAS OBTÉM ENERGIA A PARTIR DOS ALIMENTOS
Energia
Ligações 
químicas das 
moléculas de 
alimento
Combustível 
para a célula
A OXIDAÇÃO EM ETAPAS DOS AÇÚCARES COMEÇA COM A GLICÓLISE
Quebra do 
açúcar
-2 moléculas de 
piruvato
-2 ATP
-2 NADH
Inicia: fase de 
* Ausência de O2
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CICLO DE KREBS (OU CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO) CICLO DE KREBS (OU CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO)
6C
5C
4C
4C
4C
1 molécula de 
glicose
-6 NADH
-2 FADH2
-2 ATP
-4 CO2
Perda de C
Perda de H e O2
* Presença de O2
A CADEIA RESPIRATÓRIA INCLUI TRÊS GRANDES
COMPLEXOS ENZIMÁTICOS EMBEBIDOS NA MEMBRANA
INTERNA
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A ROTA UTILIZADA PELA MITOCÔNDRIA ENVOLVE
2 ESTÁGIOS PRINCIPAIS
MECANISMO GERAL DA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
ATP SINTASE: CONVERTE ENERGIA DO GRADIENTE DE
PRÓTONS PARA PRODUZIR ATP
RESUMO DO METABOLISMO GERADOR DE ENERGIA DAS
MITOCÔNDRIAS
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Processo Produto direto Produção final de 
ATP
Glicólise 2 NADH (citosol)
2 ATP
3*
2
Oxidação do piruvato
à Acetil-CoA
2 NADH (matriz) 5
Oxidação completa do 
Acetil-CoA
6 NADH(matriz)
2 FADH
2 ATP
15
3
2
TOTAL 30 
PRODUTOS GERADOS A PARTIR DA OXIDAÇÃO DA GLICOSE
Cada NADH=2,5 ATP
Cada FADH=1,5 ATP
Rota metabólica anaeróbicaanaeróbica produtora de energia na
qual o piruvato produzido pela glicólise é convertido em
lactato ou etanol, com conversão de NADH em NAD+.
ROTAS ANAERÓBICAS: FERMENTAÇÃO
Fermentação lática
Fermentação alcoólica
Degradação incompleta da glicose
FERMENTAÇÃO LÁTICA
Realizada por algumas bactérias, protozoários e
fungos e por células do tecido muscular
Produto final
Reutilizado 
na glicólise
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
Realizada por algumas bactérias e fungos
(leveduras-Ex: Sacchoromyces cerevisiae)
Reutilizado 
na glicólise