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Mitocôndria

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

As mitocôndrias (singulares: mitocôndria) são organelas em células eucarióticas que produzem trifosfato de adenosina (ATP), a principal molécula de energia usada pela célula. Por esse motivo, a mitocôndria às vezes é chamada de “a potência da célula”. As mitocôndrias são encontradas em todos os eucariotos, que são todos os seres vivos que não são bactérias ou archaea. Pensa-se que as mitocôndrias surgiram de bactérias de vida livre que foram incorporadas às células.

Função das mitocôndrias

As mitocôndrias produzem ATP através do processo de respiração celular – especificamente, a respiração aeróbica, que requer oxigênio. O ciclo do ácido cítrico, ou ciclo de Krebs, ocorre nas mitocôndrias. Esse ciclo envolve a oxidação do piruvato, que vem da glicose, para formar a molécula acetil-CoA. O acetil-CoA, por sua vez, é oxidado e o ATP é produzido.

O ciclo do ácido cítrico reduz a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) para NADH. O NADH é então usado no processo de fosforilação oxidativa, que também ocorre nas mitocôndrias. Os elétrons do NADH viajam através de complexos de proteínas incorporados na membrana interna das mitocôndrias. Esse conjunto de proteínas é chamado de cadeia de transporte de elétrons. A energia da cadeia de transporte de elétrons é então usada para transportar proteínas de volta pela membrana, que alimenta a ATP sintase para formar ATP.

A quantidade de mitocôndrias em uma célula depende da quantidade de energia que a célula precisa produzir. As células musculares, por exemplo, têm muitas mitocôndrias porque precisam produzir energia para mover o corpo. Os glóbulos vermelhos, que transportam oxigênio para outras células, não possuem; Eles não precisam produzir energia. As mitocôndrias são análogas a uma fornalha ou uma potência na célula porque, como fornos e potências, as mitocôndrias produzem energia a partir de componentes básicos (neste caso, moléculas que foram divididas para que possam ser usadas).

As mitocôndrias também têm muitas outras funções. Eles podem armazenar cálcio, que mantém a homeostase dos níveis de cálcio na célula. Eles também regulam o metabolismo da célula e têm papéis na apoptose (morte celular controlada), sinalização celular e termogênese (produção de calor).

Estrutura das mitocôndrias

As mitocôndrias têm duas membranas, uma membrana externa e uma membrana interna. Essas membranas são feitas de camadas de fosfolipídios, assim como a membrana externa da célula. A membrana externa cobre a superfície da mitocôndria, enquanto a membrana interna está localizada dentro e possui muitas dobras chamadas Cristae. As dobras aumentam a área superficial da membrana, o que é importante porque a membrana interna mantém as proteínas envolvidas na cadeia de transporte de elétrons. É também onde muitas outras reações químicas ocorrem para realizar as muitas funções das mitocôndrias. Uma área de superfície aumentada cria mais espaço para que mais reações ocorram e aumenta a saída das mitocôndrias. O espaço entre as membranas externo e interno é chamado de espaço intermembranar, e o espaço dentro da membrana interna é chamado de matriz.

Este diagrama mostra a estrutura de uma mitocôndria.

Evolução das mitocôndrias

Pensa-se que as mitocôndrias evoluíram de bactérias de vida livre que se transformaram em um relacionamento simbiótico com uma célula procariótica, fornecendo energia a TI em troca de um local seguro para morar. Eventualmente, tornou -se uma organela, uma estrutura especializada dentro da célula, cuja presença é usada para distinguir células eucarióticas das células procarióticas. Isso ocorreu em um longo processo de milhões de anos, e agora as mitocôndrias dentro da célula não podem viver separadamente. A idéia de que as mitocôndrias evoluíram dessa maneira é chamada teoria endossimbiótica.

A teoria endossimbiótica tem múltiplas formas de evidência. Por exemplo, as mitocôndrias têm seu próprio DNA separado do DNA no núcleo da célula. É chamado de DNA mitocondrial ou mtDNA, e é transmitido apenas através das fêmeas porque os espermatozóides não têm mitocôndrias. Você recebeu seu mtDNA de sua mãe e só pode transmiti -lo se for uma mulher que tem um filho. Também é circular, como o DNA bacteriano. Outra forma de evidência é a maneira como novas mitocôndrias são criadas na célula. Novas mitocôndrias surgem apenas da fissão binária, ou divisão, que é da mesma maneira que as bactérias se reproduzem assexuadamente. Se todas as mitocôndrias forem removidas de uma célula, ela não pode fazer novas porque não existem mitocôndrias existentes lá para dividir. Além disso, o genoma das bactérias mitocôndrias e rickettsia (bactérias que podem causar febre manchada e tifo) foram comparadas, e a sequência é tão semelhante que sugere que as mitocôndrias estão intimamente relacionadas à rickettsia.

Pensa -se também que os cloroplastos, as organelas nas plantas, onde a fotossíntese evoluíram a partir de bactérias endossimbióticas por razões semelhantes: elas têm DNA circular separado, uma estrutura de membrana dupla e dividida através da fissão binária.

Questionário

1. Qual é a função das mitocôndrias? A. regulamentando o metabolismo B. Produzindo ATP C. armazenando cálcio D. todos os itens acima

Resposta à pergunta nº 1

D está correto. Todos os itens acima são funções das mitocôndrias. As mitocôndrias também têm papéis na apoptose, sinalização celular e termogênese.

2. Qual não é uma razão pela qual as mitocôndrias tenham evoluído a partir de bactérias de vida livre? A. As mitocôndrias têm seu próprio DNA. B. Mitocôndrias se reproduzem através da fissão binária. C. O DNA mitocondrial é herdado matrilinealmente. D. O genoma é semelhante ao do DNA bacteriano.

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Embora seja verdade que o mtDNA é herdado da mãe, acredita -se que não é uma razão pela qual as mitocôndrias tenham evoluído a partir de bactérias que tinham uma relação endossimbiótica com as células. É herdado dessa maneira porque o esperma não contém mitocôndrias. As opções A, B e D sugerem que as mitocôndrias têm semelhanças e evoluíram de bactérias.

3. Onde está localizada a matriz mitocondrial? A. Dentro da membrana interna B. entre a membrana interna e externa C. dentro do mtdna D. no espaço intermembranar

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. A matriz é um espaço fechado pela membrana interna da mitocôndria. As opções B e D se referem ao espaço intermembranar, que é o espaço entre as duas membranas.

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