Definição
Mitocôndria (singular: mitocôndria) são organelas dentro de células eucarióticas que produzem trifosfato de adenosina (ATP), a principal molécula energética utilizada pela célula. Por esta razão, a mitocôndria é por vezes referida como “a casa de força da célula”. As mitocôndrias encontram-se em todas as eucariotas, que são todos os seres vivos que não são bactérias ou arquebactérias. Pensa-se que as mitocôndrias surgiram a partir de bactérias outrora de vida livre que foram incorporadas nas células.
Função das mitocôndrias
Mitocôndrias produzem ATP através de um processo de respiração celular específico, respiração aeróbica, que requer oxigénio. O ciclo do ácido cítrico, ou ciclo de Krebs, tem lugar nas mitocôndrias. Este ciclo envolve a oxidação do piruvato, que vem da glicose, para formar a molécula acetil-CoA. A acetil-CoA é por sua vez oxidada e produz-se ATP.
O ciclo do ácido cítrico reduz o dinucleótido nicotinamida adenina (NAD+) a NADH. O NADH é então utilizado no processo de fosforilação oxidativa, que também tem lugar nas mitocôndrias. Os electrões de NADH viajam através de complexos proteicos que estão embutidos na membrana interna das mitocôndrias. Este conjunto de proteínas é chamado de cadeia de transporte de electrões. A energia da cadeia de transporte dos electrões é então utilizada para transportar de volta as proteínas através da membrana, que alimentam ATP synthase para formar ATP.
A quantidade de mitocôndrias numa célula depende da quantidade de energia que essa célula necessita para produzir. As células musculares, por exemplo, têm muitas mitocôndrias porque precisam de produzir energia para mover o corpo. Os glóbulos vermelhos, que transportam oxigénio para outras células, não têm nenhum; não precisam de produzir energia. As mitocôndrias são análogas a um forno ou a uma casa de força na célula porque, tal como os fornos e as casas de força, as mitocôndrias produzem energia a partir de componentes básicos (neste caso, moléculas que foram quebradas para que possam ser utilizadas).
Mitocôndrias também têm muitas outras funções. Podem armazenar cálcio, que mantém a homeostase dos níveis de cálcio na célula. Também regulam o metabolismo celular e têm papéis na apoptose (morte celular controlada), sinalização celular, e termogénese (produção de calor).
estrutura da Mitocôndria
Mitocôndria têm duas membranas, uma externa e uma interna. Estas membranas são feitas de camadas fosfolípidas, tal como a membrana externa da célula. A membrana externa cobre a superfície da mitocôndria, enquanto a membrana interna está localizada no interior e tem muitas pregas chamadas cristae. As pregas aumentam a superfície da membrana, o que é importante porque a membrana interna contém as proteínas envolvidas na cadeia de transporte de electrões. É também onde muitas outras reacções químicas ocorrem para desempenhar as muitas funções das mitocôndrias. Uma maior área de superfície cria mais espaço para a ocorrência de mais reacções, e aumenta a produção das mitocôndrias. O espaço entre as membranas externa e interna é chamado espaço intermembrana, e o espaço dentro da membrana interna é chamado matriz.
br> Este diagrama mostra a estrutura de uma mitocôndria.
Evolução da mitocôndria
Mitocôndria terão evoluído de bactérias de vida livre que se desenvolveram para uma relação simbiótica com uma célula procariótica, fornecendo-lhe energia em troca de um lugar seguro para viver. Acabou por se tornar uma organela, uma estrutura especializada dentro da célula, cuja presença é utilizada para distinguir as células eucarióticas das células procarióticas. Isto ocorreu durante um longo processo de milhões de anos, e agora as mitocôndrias no interior da célula não podem viver separadamente dela. A ideia de que as mitocôndrias evoluíram desta forma é chamada teoria endosymbiotica.
A teoria endosymbiotica tem múltiplas formas de evidência. Por exemplo, as mitocôndrias têm o seu próprio ADN que está separado do ADN no núcleo da célula. É chamado ADN mitocondrial ou mtDNA, e só é transmitido através das fêmeas porque os espermatozóides não têm mitocôndrias. Recebeu o seu mtDNA da sua mãe, e só pode transmiti-lo se for uma mulher que tenha um filho. É também circular, como o ADN bacteriano. Outra forma de evidência é a forma como são criadas novas mitocôndrias na célula. As novas mitocôndrias só surgem a partir da fissão binária, ou divisão, que é a mesma forma que as bactérias se reproduzem assexuadamente. Se todas as mitocôndrias forem removidas de uma célula, não se podem fazer novas porque não existem ali mitocôndrias existentes para se separarem. Também, o genoma das bactérias mitocôndrias e Rickettsia (bactérias que podem causar febre maculosa e tifo) foram comparados, e a sequência é tão semelhante que sugere que as mitocôndrias estão intimamente relacionadas com a Rickettsia.
Cloroplastos, as organelas das plantas onde ocorre a fotossíntese, também se pensa ter evoluído de bactérias endosímicas por razões semelhantes: elas têm ADN separado, circular, uma estrutura de membrana dupla, e dividem-se através da fissão binária.
Quiz
1. Que é uma função da mitocôndria?
A. Regulação do metabolismo
B. Produzir ATP
C. Armazenamento de cálcio
D. Todos os acima mencionados
2. O que NÃO é uma razão pela qual se pensa que as mitocôndrias tenham evoluído a partir de bactérias de vida livre?
A. As mitocôndrias têm o seu próprio ADN.
B. As mitocôndrias reproduzem-se através da fissão binária.
C. O ADN mitocondrial é herdado matrilinealmente.
D. O genoma é semelhante ao do ADN bacteriano.
3. Onde está localizada a matriz mitocondrial?
A. Dentro da membrana interna
B. Entre a membrana interna e externa
C. No interior do mtDNA
D. No espaço intermembrana
/p>