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Mitocôndrias e Células: Material de Estudo Completo 1. Conceito de Célula A célula é a unidade estrutural e funcional básica de todos os seres vivos. Pode ser considerada a menor porção de um organismo capaz de realizar todas as funções vitais, como nutrição, reprodução e relação com o meio. Tipos de Células Procariontes: não possuem núcleo definido nem organelas membranosas. Exemplo: bactérias e arqueas. Eucariontes: possuem núcleo delimitado por membrana e diversas organelas. Exemplo: células animais, vegetais, fungos e protozoários. 2. Estrutura Geral das Células Eucariontes Componentes Principais 1. Membrana plasmática: delimita a célula, controla a entrada e saída de substâncias. 2. Citoplasma: região entre a membrana e o núcleo, onde se encontram as organelas. 3. Núcleo: contém o material genético (DNA) e coordena as atividades celulares. Organelas Citoplasmáticas Ribossomos: realizam a síntese de proteínas. Retículo endoplasmático rugoso (RER): associado à produção e transporte de proteínas. Retículo endoplasmático liso (REL): participa da síntese de lipídios e da desintoxicação celular. Complexo golgiense: modifica, armazena e exporta substâncias produzidas pela célula. Lisossomos: responsáveis pela digestão intracelular. Peroxissomos: realizam reações de oxidação e neutralização de substâncias tóxicas. Citoesqueleto: estrutura de sustentação e movimentação celular. Mitocôndrias: organelas responsáveis pela respiração celular e produção de energia. 3. Mitocôndrias: Estrutura e Função Estrutura As mitocôndrias são organelas ovais ou alongadas, delimitadas por duas membranas: Membrana externa: lisa e permeável a pequenas moléculas. Membrana interna: altamente dobrada, formando as cristas mitocondriais, que aumentam a superfície para reações químicas. Matriz mitocondrial: região interna que contém enzimas, ribossomos e DNA próprio. DNA Mitocondrial O DNA mitocondrial (mtDNA) é circular e semelhante ao das bactérias, o que reforça a teoria endossimbiótica, segundo a qual as mitocôndrias originaram-se de antigas bactérias que foram incorporadas por células ancestrais eucarióticas. Função Principal A principal função das mitocôndrias é a produção de energia na forma de ATP (adenosina trifosfato), por meio da respiração celular aeróbica. Etapas da Respiração Celular 1. Glicólise: ocorre no citoplasma; quebra da glicose em ácido pirúvico, liberando pequena quantidade de ATP. 2. Ciclo de Krebs: ocorre na matriz mitocondrial; oxidação completa do ácido pirúvico, liberando CO₂ e elétrons de alta energia. 3. Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa: ocorre nas cristas mitocondriais; os elétrons passam por transportadores, liberando energia para a produção de ATP e formando água como subproduto. Importância Biológica Fornecimento de energia para processos vitais (movimento, síntese de moléculas, transporte ativo). Participação na apoptose (morte celular programada). Regulação do metabolismo celular. Produção de calor em células especializadas (termogênese). 4. Comparação entre Células Animais e Vegetais Característica Célula Animal Célula Vegetal Parede celular Ausente Presente (celulose) Cloroplastos Ausentes Presentes Vacúolo central Pequeno ou ausente Grande e central Forma Variada Mais regular (geralmente prismática) Mitocôndrias Presentes Presentes 5. Teoria Celular A teoria celular é um dos pilares da biologia moderna e estabelece que: 1. Todos os seres vivos são formados por células. 2. A célula é a unidade estrutural e funcional dos seres vivos. 3. Toda célula provém de outra célula preexistente. 6. Curiosidades sobre as Mitocôndrias São conhecidas como as “usinas de energia” da célula. Possuem autonomia parcial, pois sintetizam algumas de suas próprias proteínas. São herdadas exclusivamente da mãe, pois o espermatozoide não contribui com mitocôndrias durante a fecundação. Alterações no DNA mitocondrial estão associadas a diversas doenças metabólicas e degenerativas. 7. Revisão e Resumo A célula é a unidade básica da vida. As mitocôndrias são organelas essenciais para a produção de energia. A respiração celular é o processo que converte energia química dos alimentos em ATP. O DNA mitocondrial reforça a origem endossimbiótica das organelas. Células animais e vegetais compartilham várias estruturas, mas diferem em componentes específicos. 8. Questões para Fixação 1. Qual é a principal função das mitocôndrias? 2. Explique a teoria endossimbiótica. 3. Quais são as etapas da respiração celular e onde ocorrem? 4. Cite três diferenças entre células animais e vegetais. 5. Por que as mitocôndrias são consideradas semiautônomas? 9. Glossário ATP: molécula que armazena e fornece energia para as reações celulares. Cristas mitocondriais: dobras internas da membrana mitocondrial que aumentam a área de reações. Endossimbiose: teoria que explica a origem de organelas eucarióticas a partir de simbioses entre células primitivas. Apoptose: processo de morte celular programada. Ciclo de Krebs: conjunto de reações químicas que oxidam o ácido pirúvico, liberando energia. 10. Conclusão As mitocôndrias são fundamentais para o funcionamento celular, garantindo o suprimento energético necessário para todas as atividades vitais. O estudo das células e de suas organelas permite compreender os mecanismos básicos da vida, desde o metabolismo até a hereditariedade e a evolução dos organismos.