REVISÃO U.V.V. Prof. Márcio Germello RESPIRAÇÃO CELULAR Processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que pode ser usada nos processos vitais. - é um processo gradual de quebra! - Ocorre oxidação completa da glicose em CO2 e H20-3 etapas: Célula eucariótica Célula procariótica Glicólise Citosol (citoplasma) Citosol (citoplasma) Ciclo de Krebs Matriz mitocondrial Citosol (citoplasma) Cadeia respiratória (Cadeia transp. dos elétrons) Crista mitocondrial Membrana plasmática A) Glicólise Após a glicólise, dúvida : há ou não oxigênio? Se há O2, ocorre oxidação do piruvato, ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória. Se não há oxigênio, ocorre fermentação. B) Oxidação do Piruvato (ácido pirúvico) Na matriz mitocondrial C) Ciclo de Krebs (Ciclo do ácido cítrico) Saldo até ciclo de Krebs: 10 NADH + H+, 2 FADH2 e 4 ATP D) Cadeia transportadora de elétrons => - ocorre transferência dos elétrons entre os citocromos - estímulo a liberação de H+ para o espaço intermembrana - o oxigênio é o aceptor final de H+ e elétrons - Regra: (carregadores de H+ e elétrons geram energia) 1
1 NADH 3 ATP. e 1 FADH2 2 ATP - Logo: 10 NADH + 2 FADH2 + 4 ATP 38 ATP (modelo tradicional) Obs. Deve-se descontar 2 ATP da entrada dos H+ pertencentes aos NADH + H+ citosólicos nas mitocôndrias saldo final : 36 ATP * A fermentação é um processo anaeróbio que ocorre no citosol - oxidação parcial da molécula (não gera CO2 E H20, gera ácido ou álcool ou ácido acético) - importância: reoxidação do NADH a NAD+ Ácido pirúvico é o aceptor final dos elétrons e H+ na láctica. O Acetaldeído é o aceptor final dos elétrons e H+ na alcoólica. Obs: respiração celular anaeróbia não é o mesmo que fermentação Organismos que realizam as etapas da respiração, mas o aceptor final dos elétrons não é o oxigênio. Obs2: Inibidores e desacopladores - Inibidores: existem drogas capazes de atuar especificamente em cada complexo, levando ao interrupção da cadeia de transporte de elétrons, e com isso não se forma gradiente de prótons, interrompendo a síntese de ATP também. Estas são drogas letais. - Desacopladores: Existem substâncias lipofílicas, que são capazes de atravessar a membrana impermeável interna da mitocôndria. Algumas dessas substâncias são levemente básicas, ou ácidos muito fracos, capazes de se protonarem no ph do meio intramembranar, e levam estes prótons até a matriz. Dessa forma, eles impedem a formação gradiente de prótons, e a energia que seria usada para a síntese de ATP é dissipada na forma de calor. Este mecanismo torna a oxigenação do O2 mais favorável, e a mitocôndria passa a consumir muito mais oxigênio que o normal. CICLO CELULAR É composto por duas etapas: Intérfase e divisão celular A) Intérfase = Período de preparo para a divisão celular, período entre divisões celulares ou período de intensa atividade celular - Períodos da intérfase: G1 (Gap 1) => síntese proteica e crescimento S (Sintético) => duplicação do DNA, do centrossomo e das histonas G2 (Gap 2) => síntese proteica e crescimento 2
- Atenção: checkpoints e o controle do ciclo G0 => período de quiescência do ciclo celular; atividade metabolica normal, mas não há passagem para S. Uma explicação é a perda telomérica com as sucessivas divisões. Obs: (período de restrição) - Momento ao final de G1 no qual são verificados se as condições estão favoráveis para a cpntinuacao do ciclo célular - Controle do ciclo celular - Atuaçãp de CdK (quinase dependente de ciclina) e ciclina - Importante: Ciclinas são continuamente acumuladas e degradadas ao longo do ciclo celular. B) Divisão celular (M) pode ser mitose e meiose B.1) Mitose => processo de divisao que uma célula-mãe dá origem a duas células-filhas, mantendo-se a ploidia inicial. Separa as cromátides-irmãs. Crescimento e regeneração! Etapa Prófase Metáfase Anáfase Telófase Pontos importantes: - Desorganização da carioteca e do nucléolo; - Condensação do material genético (associado a proteína condensina) Espiralização; - Identificação do áster (centríolos + microtúbulos) nos pólos da célula - Grau máximo de condensação do material genético = cromossomo metafásico; - Cromossomos dispostos na placa equatorial da célula, ligados aos microtúbulos pelo cinetócoro - Separação das cromátides-irmãs, devido a força de retração(despolimerização dos microtúbulos); degradação da coesina. - Reorganização da carioteca e do nucleolo; - Início da descondensação da cromatina (retorno à intérfase); - No final da telófase, inicia-se a citocinese (separação citoplasmática) 3
Atenção: Citocinese animal x vegetal: - A citocinese (em células animais) é centrípeta, astral e cêntrica. - A Citocinese (em células vegetais) é centrífuga, anastral (sem áster) e acêntrica (sem centríolo) Fragmoplasto (conjunto dos microtúbulos restantes) orienta o deslocamento das vesículas derivadas de golgi 4
B.2) Meiose Meiose I (reducional) separa os cromossomos homólogos Observação: subfases da prófase I => ocorrência do crossing-over no paquíteno. Visual :diploteno 5
Meiose II (equacional) separa as cromátides-irmãs 6