Mitocôndria
Visão Geral
Mitocôndrias são estruturas geralmente esféricas ou alongadas, entretanto, são capazes de mudar de forma, se dividir ou fundir com outras mitocôndrias. A principal função dessa organela é produzir trifosfato de adenosina (ATP), substância responsável por fornecer energia para a célula. Células com alta demanda energética, portanto, possuem numerosas mitocôndrias, assim como muitas dessas se concentram em regiões onde a utilização de energia é mais intensa. Ainda, as mitocôndrias podem se mover no citoplasma, com auxílio de microtúbulos, para atingir áreas de maior demanda energética.
Cada mitocôndria é envolvida por dupla membrana lipídica com fluidez reduzida e alta densidade de proteínas. As membranas mitocondriais delimitam dois compartimentos, sendo o espaço intermembranoso e a matriz mitocondrial.
A membrana mitocondrial externa (MME) tem constituição semelhante à membrana plasmática e está em contato com o citoplasma. Contém diversas proteínas, incluindo proteínas transmembranares chamadas porinas que formam canais pelos quais pequenas moléculas como íons, metabólitos e piruvato tem acesso ao espaço intermembranoso.
O espaço intermembranoso localiza-se entre as membranas mitocondriais interna e externa. Trata-se de um compartimento delgado, rico em enzimas como o citocromo C, a creatinoquinase e a adenilatoquinase.
A membrana mitocondrial interna (MMI) é mais delgada que a externa e tem muitas dobras longas chamadas cristas, que se projetam na matriz mitocondrial e aumentam a área da superfície da membrana. O número de cristas pode variar de acordo com as necessidades energéticas da célula. A bicamada lipídica que forma a MMI é rica em cardiolipina, fosfolipídio aniônico que impermeabiliza a membrana e impede o fluxo de íons. A MMI possui ainda proteínas responsáveis pelas reações de oxidação da cadeia respiratória de transporte de elétrons, síntese de ATP e regulação do transporte de metabólitos para dentro e para fora da matriz. As enzimas da cadeia respiratória estão ligadas à membrana interna e projetam suas cabeças dentro da matriz e são denominadas como partículas elementares.
A matriz, por sua vez, corresponde à região mais interna da mitocôndria, delimitada pela MMI. Contém DNA mitocondrial, ribossomos, tRNA e ATP-sintase, estruturas necessárias às reações químicas de produção de energia (Figura 1).
Origem
A teoria mais aceita que explica a origem das mitocôndrias foi proposta pela bióloga Lynn Margulis em 1981 e denomina-se Teoria Endossimbiótica. Supõem-se que tanto mitocôndrias quanto cloroplastos tenham evoluído a partir de um procarionte aeróbico que vivia dentro de células eucarióticas anaeróbicas primitivas. Enquanto o indivíduo aeróbico se beneficiava da proteção e dos nutrientes fornecidos pelo indivíduo anaeróbico, este último se aproveitava da energia fornecida pelo metabolismo aeróbico do primeiro. Com o tempo essa relação simbiótica tornou-se íntima a ponto dos organismos deixarem de operar separadamente.
Tal hipótese é fortemente apoiada por diversas características observadas nas mitocôndrias. Essas organelas possuem DNA próprio, cujo formato é circular e dotado de 37 genes codificadores de 13 proteínas, 2 rRNAs e 22 tRNAs. Apesar do sistema de produção mitocondrial de proteínas ser limitado, é capaz de sintetizar algumas de suas proteínas constituintes mais importantes. O restante das proteínas necessárias ao seu funcionamento é codificado pelo DNA nuclear e produzido por ribossomos livres no citoplasma. Após a síntese, estas moléculas são importadas através das membranas mitocondriais por complexos proteicos TOM (translocase da membrana mitocondrial externa), TIM (translocase da membrana mitocondrial interna) e chaperonas, vindo a operar em locais específicos dentro da organela.
Audiodescrição
Para reproduzir, pausar ou dimininuir o volume da audiodescrição, utilize os controles abaixo:
Transcrição da Audiodescrição
Para ocultar ou exibir a transcrição da audiodescrição, utilize o botão abaixo:
[AUDIODESCRIÇÃO: representação tridimensional colorida de uma mitocôndria.
Esta organela possui formato alongado, semelhante a um grão de feijão, com superfície lisa revestida pela membrana mitocondrial externa. Internamente, a mitocôndria possui uma membrana mitocondrial interna, de formato irregular, com várias projeções denominadas cristas mitocondriais. Nas cristas mitocondriais encontram-se inúmeros corpúsculos elementares, representados por esferas pequenas.
Entre as membranas externa e interna localiza-se o espaço intermembranoso. Na região central da mitocôndria e delimitada pela membrana mitocondrial interna, encontra-se a matriz mitocondrial.
FIM DA AUDIODESCRIÇÃO.]
Alteração de Cores do Modelo Tridimensional
Para ocultar ou exibir o menu de alteração de cores, utilize o botão abaixo. Para alterar as cores das estruturas representadas, selecione entre as opções disponíveis.
Figura 1: Representação tridimensional de um mitocôndria.