As mitocôndrias são organelas complexas presentes apenas em células eucarióticas.
A sua função é produzir a maior parte da energia das células, através do processo chamado de respiração celular.
O tamanho, a forma, a quantidade e a distribuição das mitocôndrias variam de acordo com o tipo de célula. Elas ainda possuem o seu próprio material genético.
Estrutura da mitocôndria
As mitocôndrias são formadas por duas membranas lipoproteicas, sendo uma externa e outra interna:
- Membrana externa: semelhante a de outras organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas chamadas deporinas, que controlam a entrada de moléculas, permitindo a passagem de algumas relativamente grandes.
- Membrana interna:é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais.
As cristas mitocondriais se projetam para a parte interna da mitocôndria, um espaço central chamado matriz mitocondrial, que é preenchida por uma substância viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam do processo de produção de energia.
Na matriz são encontrados os ribossomos, organelas que produzem proteínas necessárias à mitocôndria. Eles são diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e mais parecidos com o das bactérias. Outra característica comum a bactérias e mitocôndrias é a presença de moléculas circulares de DNA.
Respiração Celular
A respiração celular é um processo de oxidação de moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos e glicídeos, em especial a glicose, que é a principal fonte de energia utilizada pelos organismos heterotróficos.
A glicose é proveniente da alimentação (sendo produzida pelos organismos autotróficos através da fotossíntese) e convertida em gás carbônico e água, produzindo moléculas de ATP(adenosina trifosfato), as quais são usadas em diversas atividades celulares.
Esse modo de produção de energia é muito eficiente, pois se tem um saldo de 38 ATP, por cada molécula de glicose, ao fim do processo.
Veja também:
- ATP
- Metabolismo Energético
A degradação da glicose envolve diversas moléculas, enzimas e íons e acontece em 3 etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. As duas últimas fases são as que mais produzem energia e ocorrem na mitocôndria, enquanto a glicólise acontece no citoplasma.
A equação química geral do processo é representada da seguinte forma:
C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + Energia
Como surgiram as mitocôndrias?
As mitocôndrias possuem características bioquímicas e moleculares semelhantes às bactérias, como a presença de DNA circular e ribossomos. Por esse motivo, os cientistas acreditam que a sua origem esteja relacionada com seres procarióticos ancestrais.
Segundo a Teoria Endossimbiótica ou Endossimbiogênese, organismos procariotas antigos teriam se hospedado com sucesso dentro das células eucariotas de organismos primitivos, evoluindo para as atuais mitocôndrias.
O mesmo teria acontecido com os cloroplastos, que se assemelham às mitocôndrias pela presença de membrana dupla e sua capacidade de autoduplicação.
Veja também: Células procariontes e eucariontes
Curiosidades
- A palavra mitocôndria deriva do grego, mitos (linha/fio) + chondros (grânulo/grão).
- As mitocôndrias são esféricas ou alongadas e possuem dimensões aproximadas de 0,5 a 1 µm de diâmetro. Elas podem representar até 20 % do volume celular total.
- O DNA das mitocôndrias é de origem exclusivamente materna.
- As mitocôndrias também estão relacionadas com o processo de morte celular por apoptose.
Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.
As mitocôndrias são organelas celulares encontradas exclusivamente nas células eucariontes. É nelas que ocorre a respiração celular, um processo em que moléculas orgânicas são utilizadas na fabricação de adenosina trifosfato (ATP), que é a principal fonte de energia das células.
O termo mitocôndria surgiu em 1898 e foi proposto pelo médico Carl Benda. A organela foi descrita pela primeira vez em 1857, quando Albert von Kölliker citou a presença de pequenos grânulos em células musculares. Apesar disso, o maior destaque a essa organela só ocorreu a partir do século XX.
→ Características gerais das mitocôndrias
Mitocôndrias são organelas celulares de formato esférico ou alongado que medem cerca de 10 μm de comprimento e de 0,5 a 1,0 μm de largura. Elas apresentam duas membranas, uma mais interna e outra mais externa. A membrana mais interna apresenta várias dobras, que formam as cristas mitocondriais. Essas cristas aumentam a superfície da organela, facilitando as reações químicas que nela ocorrem, além de apresentarem enzimas importantes.
As membranas encontradas na mitocôndria delimitam dois importantes compartimentos: o espaço intermembranoso e a matriz mitocondrial. O espaço intermembranoso é encontrado entre as duas membranas, e a matriz mitocondrial é delimitada pela membrana mais interna.
As mitocôndrias são organelas consideradas semiautônomas, pois conseguem produzir algumas de suas proteínas. No interior dessa organela, na matriz, encontram-se proteínas, DNA, RNA e ribossomos (menores que os do restante da célula), além de outras substâncias. O DNA mitocondrial é circular, o que lembra o DNA bacteriano. Além disso, essa molécula é sintetizada e duplicada sem que seja necessária a ação do DNA nuclear.
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As mitocôndrias são capazes de reproduzir-se por fissão, ou seja, dividindo-se em unidades menores. Elas também se deslocam pela célula, aumentando sua concentração em locais que necessitam de energia. Em algas unicelulares que se movem por flagelos, é possível ver uma grande quantidade de mitocôndrias na base dos flagelos, o que garante a movimentação dessas estruturas. A quantidade de mitocôndrias e a quantidade de cristas estão relacionadas diretamente com o metabolismo da célula.
→ Origem das mitocôndrias
Acredita-se que as mitocôndrias surgiram a partir de organismos procariontes que encontraram abrigo no interior de outras células. Essas duas células estabeleceram uma relação simbiótica, ou seja, a interação entre as duas células gerou benefícios para ambos os envolvidos (teoria endossimbiótica). Enquanto o organismo procarionte encontrava proteção, a célula hospedeira obtinha a energia necessária para a realização de suas atividades.
Como características que reforçam a teoria endossimbiótica, podemos destacar:
Presença de duas membranas;
DNA circular semelhante ao das bactérias;
Presença de ribossomos semelhantes ao das bactérias;
Antibióticos inibem a síntese de proteínas na mitocôndria.