Instituto Federal da Bahia (IFBA) Campus Camaçari Biologia Geral Organelas e Metabolismo Profa. Ana Paula Miranda Guimarães 9- Mitocôndria: Organelas Convertem energia em formas que a célula consegue utilizar; Sítios de respiração celular; Envoltas por membrana dupla; Possuem DNA e ribossomos próprios; Organela semiautônomas; Encontradas nas células eucarióticas; Sua quantidade está relacionada com o nível de atividade metabólica. 10- Cloroplastos: Organelas Convertem energia em formas que a célula consegue utilizar; Encontrados em plantas e algumas algas, sítio da fotossíntese; Envoltas por membrana dupla; Possuem DNA e ribossomos próprios; Organela semiautônomas; É um membro de organelas – grupo plastídeos (amilose, cromoplastos); Pigmento verde, clorofila. Origem: mitocôndrias e cloroplastos Teoria da Endossimbiótica Formulada por Lynn Margulis da Universidade de Massachusetts em 1967; Mitocôndrias e Cloroplastos são organelas supostamente derivadas de bactérias primitivas; • Que foram englobadas por células primitivas; • Relação de simbiose (a vida conjunta de organismos diferentes). • Vantagem mútua aos seres. Teoria da Endossimbiótica Teoria Teoria da Endossimbiótica Em 1909, o biólogo russo Constantin Merezhkowsky (1855-1921) introduz o conceito de simbiogénese, definindo-o como: “a origem de organismos pela combinação ou associação de dois ou mais seres que entram em simbiose” Simbiogénese deve ser compreendida como um mecanismo evolutivo e simbiose como o veículo, através do qual esse mecanismo se desenrola. Teoria da Endossimbiótica Por quê? Fundamentação da Teoria da Endossimbiose: 1. Existência de material genético próprio - DNA circular e sem histonas; 2. Presença de RNA ribossômico estruturalmente semelhante; 3. Existência de duas membranas com enzimas e sistemas de transporte presentes; 4. Tamanhos semelhantes. Teoria da Endossimbiótica Este gastrópode marinho (Elysia chlorotica) forma uma simbiose intracelular com cloroplastos da alga Vaucheria litorea. Rumpho M. E. et.al. PNAS (2008) Metabolismo Grego: metabole = mudança ou transformação; Conjunto total de reações químicas de um organismo; Interações entre moléculas nas células; Controla os recursos materiais energéticos da célula. Metabolismo As reações químicas podem ser divididas em duas classes: CATABOLISMO (ou decomposição): Reações que liberam energia; Quebra de compostos orgânicos complexos em compostos químicos simples; Exemplo: respiração celular. ANABOLISMO (ou biossíntese): Reações que requerem energia; Construção de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas mais simples; Exemplo: fotossíntese. produção de proteínas a partir dos aminoácidos, Anabolizantes: Metabolismo Metabolismo ... Enfim, todas as atividades diárias necessitam que tenhamos ENERGIA ALIMENTAÇÃO DEGRADADO RESPIRAÇÃO CELULAR CALOR ATP Respiração celular Ou respiração aeróbia (utiliza O2); Captação de energia através da quebra da glicose; • Seres heterotróficos: Glicose proveniente da ALIMENTAÇÃO; • Seres autotróficos: Glicose PRODUZIDA pela fotossíntese. Todos realizam RESPIRAÇÃO CELULAR; DUAS FASES - Fase anaeróbia: ocorre no citoplasma e sem utilização de O2; - Fase aeróbia: ocorre nas mitocôndrias e com utilização de O2; Respiração celular 1- Fase anaeróbia ou glicólise: CITOPLASMA Glicose (6C) - 2 ATP DEGRADADO 1 ácido pirúvico (3C) 1 ácido pirúvico (3C) + 2 ATP FASE AERÓBIA + 4 ATP Glicólise Respiração celular Respiração celular 2- Fase aeróbia: duas fases – ciclo de Krebs e cadeia respiratória Maior produção de ATP; MITOCÔNDRIA Vias metabólicas 2- Fase aeróbia: cadeia respiratória Respiração celular MITOCÔNDRIA CALOR 36 ATP NADH2 + O2 NAD + H2O + ENERGIA (e- EXCITADOS) Outros processos - ENERGIA Além da respiração aeróbia há outras maneiras de obter-se energia; • Respiração anaeróbia; • Fermentação. Respiração anaeróbia: Realizado por algumas bactérias; Ocorre no citosol; Igual à respiração celular, porém o receptor final e- = nitritos, nitratos, sulfatos ou carbonatos. Exemplo: bactérias do solo, bactéria do tétano (Clostridium tetani). Fermentação: Outros processos - ENERGIA Envolve degradação parcial da glicose - GLICÓLISE; Liberação de ácido pirúvico; Sem participação de O2; Produto são moléculas maiores que CO2 e H2O ; Rendimento é pequeno (2 ATP); Mecanismo + primitivo de obter energia. Dependendo do tipo de organismo... • Fermentação alcoólica; • Fermentação lática; • Fermentação acética. Fermentação alcoólica: Realizada leveduras e bactérias; Saccharomyces cervisiae Cerveja, vinhos, cachaças, pão. Outros processos - ENERGIA Outros processos - ENERGIA Fermentação acética: Realizada leveduras e bactérias; Fabricação do vinagre (ácido acético); Azedamento de vinhos; LEVEDURAS ACETOBACTÉRIAS Transforma glicose álcool etílico ácido acético Outros processos - ENERGIA Fermentação lática: Realizada pelos lactobacilos (bactérias presentes no leite); Produto final é o ácido lático – quebram a lactose (açúcar); LACTOSE = GLICOSE + GALACTOSE Outros processos - ENERGIA Fermentação lática: Pode ocorrer nos músculos; Grande esforço físico – busca de mais energia; Cansaço, dores e câimbras; Responda Questão 1: Sob quais circunstâncias o seu corpo pode sintetizar gordura? Questão 2: O que aconteceria em uma célula muscular que utilizou todo seu estoque de oxigênio e ATP? Questão 3: Explique qual o significado evolutivo da glicólise. Contatos Blog para acesso aos conteúdos, notas, recados e material extra. http://combioblog.wordpress.com/ E-mail: [email protected] Fotossíntese Converte Energia química (Glicose) A vida é movida a luz solar CIANOBACTÉRIAS PLANTAS ALGAS PROTISTAS FOTOSSÍNTESE Ocorre nos cloroplastos – todas as partes verdes possuem; Cor verde – clorofila = energia absorvida que promove a síntese; ESTÔMATOS FOTOSSÍNTESE H2O Sais minerais Nutrientes necessários FOTOSSÍNTESE Há duas etapas: fotoquímica (com luz) e química (sem luz) Fase clara ou luminosa; EXCITA e- da clorofila eTransforma energia luminosa energia química ATP Fotossíntese – fase fotoquímica Espectro luminoso Fotossíntese – fase fotoquímica Fase química Ciclo de Calvin, fase escura ou ciclo das pentoses; Formação de compostos orgânicos; Fixação do CO2 - carboidratos; ATP CO2 Com NADPH2 Fase química Responda 1- Explique por que um veneno que inibe uma enzima do ciclo de Calvin também inibiria as reações luminosas. http://www.youtube.com/watch?v=-a3IjRaFbdo