Mitocôndrias: transformação e armazenamento

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3) Por que se diz que as mitocôndrias apresentam um genoma próprio, embora incompleto?Admite-se que, ao longo do processo evolutivo, as mitocôndrias gradualmente perderam a maior parte do seu genoma, que foi transferido para o núcleo da célula hospedeira, e tomaram-se dependentes de proteínas codificadas pelo genoma do núcleo celular.

4) Explique por que o DNA mitocondrial é exclusivamente materna?

Respostas :As mitocôndrias do organismo se originam das mitocôndrias do óvulo, sem participação das mitocôndrias do espermatozoide.

5) Quais são os dois mecanismos utilizados pelas células para retirar energia dos nutrientes? Em que local cada mecanismo acontece?

Respostas :Os dois processos são respiração aeróbica e fermentação.Aeróbia divide-se em duas etapas: o ciclo de Krebs que ocorre na matriz mitocondrial das células eucarióticas e no citoplasma das células procarióticas, e a cadeia respiratória que ocorre nas cristas mitocondriais e próximas à face interna da membrana plasmática, em eucariotos e procariotos, respectivamente.A fermentação ocorre na ausência do oxigênio no citosol da célula eucariótica e procariótica. A glicose é degradada em substâncias mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica). Tanto na fermentação lática como alcoólica há um saldo de apenas 2 moléculas de ATP.

6) Por que se diz que as mitocôndrias do ponto de vista energético são mais eficientes do que os motores produzidos pelo homem?

Respostas :Do ponto de vista de rendimento energético, a mitocôndria é muito mais eficiente do que os motores construídos pelo homem. Calcula-se que, aproximadamente, a metade da energia liberada dos nutrientes é armazenada pelas mitocôndrias em moléculas de ATP. Os outros 50% são dissipados sob forma de calor, que é utilizado para aquecer o corpo.

7) O que é termogenina? Qual sua função?

Respostas :Termogenina é uma molécula geradora de calor, essa proteína permite que os prótons, acumulados no espaço intermembranoso, fluam livremente de volta para a matriz, sem passar pelos corpúsculos elementares. Consequentemente, não ocorre síntese de ATP e a energia derivada do fluxo de prótons é dissipada sob a forma de calor.

8) Explique a origem das mitocôndrias e das suas estruturas de acordo com o texto da pág.74 do livro citado acima.

Respostas :As mitocôndrias se originaram de bactérias aeróbias, que estabeleceram relações simbióticas com células eucariontes anaeróbias. Durante a evolução, bactérias teriam penetrado por fagocitoses em células eucariontes primordiais, tendo escapado aos mecanismos intracelulares de destruição de células estranhas e estabelecido a endossimbiose (simbiose endocelular). Pela fagocitose, a membrana plasmática da célula eucarionte hospedeira provavelmente originou a membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria se tomou a membrana interna dessa organela. Os ribossomos das mitocôndrias são semelhantes aos das bactérias, o mesmo acontecendo com o DNA, que, tanto nas mitocôndrias como nas bactérias, codifica mRNAs sem íntrons.

9) Explique quais são as principais fontes de energia das células animais e qual o composto intermediário produzido no processo da respiração celular.

Respostas :A energia utilizada pelas células eucariontes para realizar suas atividades provém da ruptura gradual de ligações covalentes de moléculas de compostos orgânicos ricos em energia. Nos animais, os ácidos graxos são, do ponto de vista quantitativo, uma fonte energética muito mais importante do que os carboidratos. As células se utilizam de um composto intermediário, a adenosina-trifosfato (ATP), geralmente produzido graças à energia contida nas moléculas de glicose e de ácidos graxos.

10) Pesquise sobre o ATP e anote, as informações a respeito desse composto.

Respostas :O ATP é encontrado universalmente nos sistemas vivos. Sua função essencial é armazenar energia para as atividades vitais básicas das células. Estruturalmente, o ATP consiste de três grupos fosfato (PO 43-) e de uma unidade de adenosina composta de adenina e do açúcar ribose. O ATP libera uma grande quantidade de energia utilizável quando é desdobrado pela adição de uma molécula de água (hidrólise). Quando o grupo fosfato terminal é hidrolisado, e, dessa forma, removido, a molécula modificada é chamada de fosfato de adenosina (ADP). Esta reação libera energia. A energia liberada é utilizada na execução de atividades metabólicas: síntese de diversas substâncias, eliminação de resíduos tóxicos produzidos pelas células, geração de atividade elétrica nas células nervosas, circulação do sangue etc.

11) Explique o que é respiração celular e qual é a sua finalidade.

Respostas:É um processo, que consome O2 e produz CO2. Um sistema que oxida lentamente os nutrientes, liberando energia gradualmente, e produzindo água e CO2. A queima da glicose libera uma quantidade certa de energia e consome oxigênio.Fornecer energia para as células.

12) Resuma de maneira compreensível a etapa da glicólise e escreva a reação envolvida.

Respostas :A glicólise anaeróbia é o processo pelo qual uma sequencia de enzimas do citossol promove transformações graduais numa molécula de glicose, sem consumo de oxigênio, produzindo duas moléculas de piruvato e liberando energia que é armazenada em duas moléculas de ATP. O ATP se forma a partir do ADP e do fosfato inorgânico (Pi) existentes no citossol, segundo a equação:

2 ADP + 2 Pi + energia da glicose ◊ 2 ATP

13) Explique de maneira detalhada a etapa da fosforilação oxidativa perpassando por cada um dos produtos durante as reações que dela participam.

Respostas :Na fosforilação oxidativa, o piruvato é oxidado até se formarem água e gás carbônico, com alto rendimento energético. Costuma-se distinguir, na oxidação fosforilativa, três mecanismos distintos, mas que se entrelaçam intimamente: a produção de acetilcoenzima A (acetil-CoA), o ciclo do ácido cítrico e o sistema transportador de elétrons. Como na mitocôndria o consumo de oxigênio está relacionado à fosforilação de ADP, o processo recebeu o nome de oxidação fosforilativa. O ADP é transferido