Mitocôndrias e Cloroplastos

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1 Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Morfologia Biologia Celular Mitocôndrias e Cloroplastos

2 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos Mitocôndrias mitocôndrias: fosforilação oxidativa e produção de ATP formada por dois compartimentos: matriz e espaço intermembranal matriz: enzimas / DNA mitocondrial / ribossomos / trnas membrana externa: porina deixa passar proteínas grandes / pouco seletiva membrana interna: reações de oxidação e redução/ síntese de ATP/ possui proteínas de transporte Mitocôndria de hepatócito

3 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos Mitocôndrias organelas dinâmicas; podem se fundir e dividir conforme a necessidade da célula. número e forma das mitocôndrias variam conforme o tipo celular; conforme a função da célula. hepatócito

4 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos Cloroplastos é um tipo de plastídeo. possui uma dupla membrana, um estroma e um terceiro compartimento, que é o tilacóide. são organelas que realizam fotossíntese. Folha de trigo

5 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos Mitocôndrias e Cloroplastos organelas com dupla membrana cloroplastos apresentam um terceiro compartimento

6 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos Mitocôndrias e Cloroplastos Contêm seu próprio genoma Contêm maquinaria de síntese de RNA e proteínas da organela Dois sistemas genéticos contribuem para a produção de proteínas destas organelas: do núcleo e das próprias organelas. replicação, transcrição e síntese protéica acontecem na matriz (mitocôndrias ) ou estroma (cloroplastos) Euglena gracilis Genoma nuclear em vermelho; matriz mitocondrial em verde; sobreposição genoma mitocondrial

7 Características gerais de mitocôndrias e cloroplastos O genoma mitocondrial Genoma mitocondrial de células humanas = pb. Genoma circular. Alta densidade gênica: muitos genes em poucos milhares de bases. Utilização de códons promíscua: além do pareamento oscilante na terceira posição da trinca, a base U pode se ligar a qualquer outra base, mesmo que não seja sua complementar. Isto ocorre porque somente 22 RNAt são codificados nas mitocôndrias. Códons com diferentes significados em relação aos códons do RNAm do núcleo. Por exemplo, um códon que é de terminação para o RNAm do núcleo, para a mitocôndria codifica um aminoácido normalmente.

8 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto a maioria das proteínas desta organelas é de origem nuclear. compartimentos apresentam composições protéicas diferentes. translocação é pós traducional: após a completa formação cadeia de aminoácidos da proteína. translocação para dentro da organela depende de sinais de localização.

9 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Translocadores de mitocôndria Complexos protéicos: TOM & TIM & OXA. proteínas transmembrana translocadoras e receptoras. complexos translocadores apresentam diferentes funções.

10 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Mecanismo geral de translocação citosol matriz mitocondrial sinal de localização mitocondrial é reconhecido pelo complexo TOM, há passagem da proteína através deste complexo e este complexo se liga ao complexo TIM 23, presente na membrana mitocondrial interna. passagem ocorre através das duas membranas (através de TOM na membrana externa & TIM 23 na membrana interna). inserção de proteínas na membrana externa é feita por TOM. se a proteína for interna de matriz mitocondrial, ela passa pelos dois complexos e é liberada dentro da matriz.

11 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Transporte citosol membrana interna Se a proteína for de membrana interna existem três caminhos: I. Ela pode ser totalmente internalizada na matriz mitocondrial e uma segunda sequência sinal direciona a proteína para o complexo OXA, que a libera na membrana interna. II. A proteína possui uma sequência sinal de membrana interna da mitocôndria e é internalizada através da junção do complexo TOM com o TIM 23 somente até a sequência de parada da transferência; aí é liberada na membrana interna (sem passar pela matriz) e fica presa na membrana pela sequência de parada da transferência.

12 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Transporte citosol espaço intermembranal ou citosol membrana interna III. Translocação inicial via TOM, que se liga no complexo TIM 22, que insere a proteína na membrana interna. A proteína é presa na membrana através da sequência sinal de membrana interna. Proteína com sinal para localização no espaço intermembranal: inserção inicial na membrana interna clivagem da proteína e liberação de proteína solúvel no espaço intermembranal

13 Transporte de proteínas citosol mitocôndria e citosol cloroplasto Mecanismo geral de translocação citosol cloroplasto transporte é pós traducional e requer energia sítios de contato das membranas interna e externa: 2 translocadores diferentes translocação depende de sinais de localização a remoção do peptídeo sinal ocorre no estroma proteínas destinadas aos tilacóides apresentam um segundo sinal: o sinal de localização no tilacóide

14 Produção e transporte de lipídeos da membrana do retículo endoplasmático para a mitocôndria e cloroplasto Mitocôndrias importam a maioria dos lipídeos de suas membranas. Proteínas carregadoras de lipídeos fazem o transporte de lipídeos entre o retículo endoplasmático (onde eles são produzidos) e a mitocôndria. Cloroplastos sintetizam a maior parte dos seus próprios lipídeos e glicolipídeos de membranas.