Biologia

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  • Publicado : 12 de maio de 2012
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Papel das Mitocôndrias na Transformação e Armazenamento de Energia

Para realizar suas atividades, as células utilizam a energia contida nas ligações químicas dos nutrientes que, geralmente, é transferida para adenosina-trifosfato(ATP), o principal combustível celular; a enzima ATPase rompe a molécula de ATP, liberando energia e originando adenosina-difosfato(ADP) e fosfato inorgânico(Pi).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.Na célula vegetal, esses compostos são sintetizados com a energia resultante da transformação de energia solar em energia química durante o processo de fotossíntese.
As células, não usam diretamente a energialiberada de carbono e gorduras, mas se utilizam de um composto intermediário, a adenosina-trifosfato (ATP), geralmente produzido graças à energia contida nas moléculas de glicose e de ácidos graxos.
Nos animais, os ácidos graxos são, do ponto de vista quantitativo, uma fonte energética muito mais importante do que os carboidratos. Enquanto uma molécula-grama (mol) de glicose gera 38 mols(moléculas0grama) de ATP, uma de ácido palmítico gera 126 mols de ATP. Um homem adulto tem energia depositada em glicogênio suficiente apenas para um dia, mas gordura (ácidos graxos) suficiente para fornecer energia durante um mês.
O citoplasma contém energia acumulada nos depósitos de moléculas de triacilglicerídeos, de moléculas de glicogênio e, também, sob a forma de compostos intermediáriosricos em energia, dos quais o principal é o ATP.
A decomposição da glicose em água e gás carbônico, que ocorre durante a respiração celular, rende 690 kcal/mol, enquanto a hidrólise das duas ligações ricas em energia do ATP rende somente 20 kcal/mol.
A queima de glicose libera uma quantidade certa de energia e consome oxigênio. O resultado dessa operação,que pode ser realizada numaparelho chamado calorímetro, produz calor (690kcal/mol), água e gás carbônico.
Essa combustão da glicose é porém, um processo violento que leva o calorímetro rapidamente a altas temperaturas. Se isso ocorresse dentro de uma célula, ela se queimaria instantaneamente. Porém, as células desenvolveram um sistema que oxida lentamente os nutrientes, liberando energia gradualmente, e produzindo águae CO2. Esse processo, que consome O2 e produz CO2, chama-se respiração celular.
As células utilizam dois mecanismos para retirar energia dos nutrientes: a glicólise anaeróbia, que tem lugar no citossol, e a fosforilação oxidativa, que se realiza nas mitocôndrias.



A glicólise anaeróbia produz apenas 2 mols de ATP por cada mol de glicose

A transferência de energia dos nutrientespara ATP também pode ser feito no citossol sem participação das mitocôndrias, pela fermentação(anaeróbia).
A glicólise anaeróbia é o processo pelo qual uma seqüência de aproximadamente 11 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.Nesse processo, a célula armazena 20 kcal para cada mol de glicose degradada. Essa degradação da glicose não necessita de oxigênio, razão pela qual é chamada de glicólise anaeróbia ou fermentação.


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Graças à fosforilação oxidativa, cada mol de glicose produz mais 36 mols de ATP


As mitocôndrias possuem a maquinaria para a fosforilação oxidativa (aeróbia), muitoeficiente na transferência de energia dos nutrientes para ATP. Após o aparecimento do oxigênio na atmosfera, desenvolveu-se nova via metabólica de maior rendimento energético do que a glicólise.
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...
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