Biologia e Fisiologia Celular - UFPB Virtual - Universidade Federal ...

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Biologia e Fisiologia Celular
muitas das quais ligadas ao metabolismo celular, tais como a colina-fosfotransferase, a
glicerofosfato-acil-transferase, a acil-CoA-graxo-sintase, a monoamino oxidase e a fosfolipase A;
proteínas envolvidas na importação de proteínas mitocondriais, como as que compõem o
complexo TOM; e proteínas envolvidas na apoptose, como as proteínas BCL-2 e BCL-XL.
3.2 ESPAÇO INTERMEMBRANA
O espaço intermembrana, como o próprio termo sugere, é delimitado pelas duas
membranas mitocondriais (MME e MMI). Neste espaço são encontradas algumas proteínas
associadas à apoptose, como as caspases 2, 3, 8 e 9, a Smac/DIABLO, a HtrA2/Omi, a AIF, a
Endo G, e o citocromo c, este último também associado à cadeia de transporte de elétrons e à
síntese de ATP. Além destas, também estão localizadas no espaço intermembrana, a adenilato
cinase, a nucleosídeo-difosfocinase, e a creatina-cinase.
3.3 MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA
A membrana mitocondrial interna, vista pela microscopia eletrônica, se caracteriza por
apresentar uma série de dobras ou invaginações sobre a matriz mitocondrial. Essas invaginações
recebem o nome de cristas mitocondriais e refletem a atividade respiratória da célula, uma vez
que as proteínas que participam do transporte de elétrons e da fosforilação oxidativa encontramse
localizadas na MMI. A membrana interna encontra-se justaposta à MME, criando diversos
pontos de contato com esta. As cristas têm sido vistas não apenas como simples convoluções da
membrana interna, mas como um compartimento distinto, de formato lamelar ou tubular, e
conectado à membrana interna por estruturas especializadas, denominadas cristae junction.
A MMI é impermeável a íons, sendo o transporte destes regulado por diversos canais, tais
como: o antiporte K + /H + , o canal de K + sensível à ATP (mitoKATP), o antiporte Na + /H+, o uniporte
de Ca 2+ sensível ao vermelho de rutênio, o antiporte 3 Na + /Ca 2+ , e o uniporte 3 H + /Ca 2+ . Além
destes transportadores seletivos de íons, encontramos na MMI o translocador de ADP-ATP,
denominado ANT, que catalisa a troca de ADP 3- citosólico por ATP 4- matricial, e que constitui a
proteína mais abundante da MMI. São encontradas, ainda, proteínas especializadas no transporte
de carboxilatos, como o malato, succinato e citrato; e aminoácidos, como o aspartato e glutamato.
A reduzida permeabilidade da MMI aos íons ou moléculas carregadas é à presença da
cardiolipina, um difosfatidil-glicerol formado por 4 cadeias de ácidos graxos de 18 carbonos
(normalmente, o ácido linoléico), e que pode corresponder a até 20% dos fosfolipídios da
membrana mitocondrial interna. A ocorrência da cardiolipina em animais e plantas superiores é
restrita à MMI, uma vez que a expressão da cardiolipina-sintase, enzima responsável pela síntese
da cardiolipina, é exclusivamente mitocondrial. Estudos mais recentes têm atribuído um papel
importante para a cardiolipina na manutenção estrutural e funcional de proteínas envolvidas na
fosforilação oxidativa, tais como o ANT, a ATP-sintase e a citocromo oxidase, entre outras.
A maioria das proteínas que constituem a cadeia de transporte de elétrons, e que estão
associadas à fosforilação oxidativa e síntese de ATP, também está expressa na membrana
mitocondrial interna.