Mitocôndrias 1-2 mm de comprimento x 0,5-1 mm de largura

Ultraestrutura Membrana mitocondrial externa (MME): 50% lípidos 50% proteínas Canais de porina bastante permeável. Membrana mitocondrial interna (MMI): lípidos: a cardiolipina reduz a permeabilidade. 76% do peso total são proteínas. Cristas mitocondriais: aumentam a superfície. Espaço intermembranar: 6% do total das proteínas. Matriz mitocondrial: 67% das proteínas da mitocôndria.

Vias metabólicas oxidativas FONTE DE ENERGIA: Glicose Organismos aeróbios: Glicólise + Ciclo de Krebs + Fosforilação oxidativa 32 ATP Organismos anaeróbios: Glicólise + Fermentação 2 ATP

Glicólise

Funções da glicólise Formação de moléculas que podem ser utilizadas para sintetizar novas moléculas. Armazenamento de energia sob a forma de ATP (adenosina trifosfato). Formação de NADH.

Fermentações 1. LÁCTICA Piruvato + NADH + H + Ácido láctico + NAD+ Lactato desidrogenase Pode ocorrer em microrganismos e em células de organismos superiores.

Ciclo de Cori Nos tecidos musculares, a finalidade da reacção que conduz a formação de lactato é a de regenerar NAD+ de modo a que a glicólise não pare. Glucose Glucose Glicólise Gluconeogénese Piruvato Piruvato SANGUE Lactato desidrogenase Lactato desidrogenase Lactato Lactato FÍGADO MÚSCULO

Piruvato Aldeído acético + CO2 Piruvato descarboxilase 2. ALCOÓLICA Piruvato Aldeído acético + CO2 Piruvato descarboxilase Aldeído acético + NADH + H+ Etanol + NAD+ Alcool desidrogenase Etanol Aldeído acético + CoA + NAD+ Acetil-CoA Ciclo de Krebs Síntese de ácidos gordos

Descarboxilação oxidativa Piruvato + CoA Acetil-CoA Piruvato desidrogenase O piruvato é transportado desde o hialoplasma até a matriz mitocondrial. Esta reacção é o elo entre a glicólise e o ciclo de Krebs.

Ciclo de Krebs Via final comum para a oxidação das moléculas de combustíveis: aminoácidos, ácidos gordos e açúcares. 1º ponto de regulação Exorgónica

Cadeia transportadora de electrões

O DNA mitocondrial Descoberto por Chevremont e colaboradores. Dupla hélice circular, não associado às proteínas cromossómicas características do DNA eucariótico. Tamanho diferente segundo se trata de células animais: 15-18Kpb; protistas: 15.47 Kpb; fungos: 18-78 Kpb ou plantas: 250-2500 Kpb. Nos vertebrados, existem entre 5-10 moléculas de DNA por organito.

Funções do mtDNA Os genes codificam os RNA ribossómicos para mais de 20 tRNA e para numerosos produtos necessários para as funções de respiração celular destes organitos: 7 subunidades do complexo I (NADH-CoQ resuctase). 1 subunidade do complexo III (citocromo b) 3 subunidades do complexo IV (citocromo c oxidase), e 2 subunidades do complexo V (ATP sintetase)

Metionina (iniciação) Excepções à universalidade do código Organismo Codão Significado no código nuclear Significado no código mitocondrial Todos Levedura Drosophila Humano Rato UGA CUA AGA AGA, AGG AUA AUU, AUC, AUA Finalização Leucina Arginina Isoleucina Triptófano Treonina Serina Metionina (iniciação)

Para atribuir às mitocôndrias alteradas geneticamente uma doença humana, devem-se cumprir uma série de critérios: A sua hereditariedade deve apresentar um modelo materno em vez do mendeliano. A anomalia tem de ser um reflexo de uma deficiência na função bioenergética do organito. Tem de se comprovar uma mutação genica específica num dos genes mitocondriais.

Doenças mitocondriais São conhecidos vários casos que cumprem estes critérios. Por exemplo, a epilepsia mioclónica e a MERRF. Unicamente os descendentes de mães afectadas herdam a doença, enquanto que os descendentes de pais afectados são todos normais. Outras doenças são a neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON) e o sindroma de Kearns-Sayre (KSS).

Epilepsia Mioclónica: é uma doença transmitida mitocondrialmente, caracterizada por epilepsia, mioclonus e atraso mental progressivo. É ocasionada por mutações no gene mitocondrial tRNALys o que conduz, bioquimicamente, a defeitos nos complexos I e IV da cadeia de fosforilação oxidativa. Como a capacidade de generação de ATP mitocondrial vê-se notavelmente diminuída, produz uma afecção progressiva dos tecidos nervoso e muscular.