O que são as mitocôndrias? Como estão estruturados e que função têm na célula?
A estrutura fina e as funções exatas das mitocôndrias só são conhecidas há cerca de 60 anos. Naquela época, as mitocôndrias foram examinadas e visualizadas pela primeira vez usando um microscópio eletrônico.
As mitocôndrias são encontradas exclusivamente nas células dos eucariotos; em células procarióticas, por outro lado, eles estão completamente ausentes. As mitocôndrias são aquelas organelas celulares que atuam como usinas de energia (“usinas de energia das células”) e, portanto, são responsáveis pela produção de energia.
Essas organelas particulares são encontradas na maioria das células eucarióticas. Dependendo do tipo de célula, pode haver uma única mitocôndria muito grande ou até 2.000 mitocôndrias pequenas. Em humanos, por exemplo, os glóbulos vermelhos não contêm mitocôndrias, enquanto nas células hepáticas metabolicamente ativas pode haver até 2.000 mitocôndrias por célula.
As mitocôndrias simplesmente explicadas
As mitocôndrias são organelas celulares . Eles são encontrados em células animais e vegetais. Como as ” usinas de energia das células “, elas produzem o chamado trifosfato de adenosina (ATP). Ele serve seu corpo como uma fonte de energia e é usado em todo o corpo. Por exemplo, se você pratica esportes, suas mitocôndrias precisam trabalhar mais intensamente.
Você pode reconhecer as mitocôndrias por sua forma oval e membrana dupla. Através deles existem dois espaços separados em cada mitocôndria: o espaço da matriz no meio e o espaço da membrana (espaço intermembranar ) entre as duas camadas da membrana.
As mitocôndrias têm seu próprio genoma – DNA mitocondrial.
Definição de mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas celulares ovais encontradas em células animais e vegetais. Eles são considerados as usinas de força das células porque produzem o trifosfato de adenosina (ATP) transportador de energia. As mitocôndrias têm seu próprio genoma – DNA mitocondrial.
estrutura mitocondrial
As mitocôndrias são organelas de células bastante pequenas. Geralmente são até . Mas se você olhar para eles com um microscópio eletrônico, poderá ver sua estrutura. Isso é relativamente simples com as mitocôndrias: elas são principalmente ovais e possuem uma rede de vários tubos ( cristas ) em seu interior. São formados pela membrana mitocondrial.
A mitocôndria inteira é cercada por uma biomembrana . Esta membrana mitocondrial é o que é conhecido como uma membrana dupla. Isso significa que as mitocôndrias são cercadas por uma membrana interna e uma externa. Você já deve saber disso pelo núcleo da célula ou pelos plastídios da célula vegetal .
A membrana interna encontra-se em dobras e envolve o que é conhecido como o espaço da matriz . Também serve para aumentar a área de superfície, o que significa que as reações na matriz podem ocorrer mais rapidamente.
Entre a membrana interna e externa encontra-se o espaço intermembranar . Contém uma grande variedade de substâncias e enzimas que podem ser trocadas com o meio ambiente através da membrana externa.Teoria da endossimbionte
Com a teoria endossimbionte você pode explicar a formação da dupla membrana nas mitocôndrias. A teoria assume que as mitocôndrias surgiram de organismos procarióticos independentes que foram incorporados em células eucarióticas. Esta é também a razão pela qual as mitocôndrias têm sua própria informação genética ( DNA ).
As mitocôndrias têm cerca de 1µm (mícrons) de comprimento. A forma das mitocôndrias é variável, as células se movem no citoplasma e podem assumir diferentes formas.
Assim como os cloroplastos e o núcleo celular , as mitocôndrias são cercadas por duas membranas celulares. As duas membranas celulares criam um espaço matricial dentro da mitocôndria e um espaço intermembranar. A membrana mitocondrial externa é responsável pela troca de substâncias e pela proteção da organela.
Contém as chamadas porinas, proteínas transmembranares especiais através das quais as substâncias podem ser absorvidas e libertadas. A membrana mitocondrial interna encontra-se em dobras, resultando em um forte aumento na área de superfície. Este é o local onde as proteínas da cadeia respiratória estão localizadas.
A informação genética está no espaço matricial. As mitocôndrias têm seu próprio DNA, o mtDNA. Eles funcionam como uma organela autônoma e se dividem independentemente do ciclo celular da célula. O DNA mitocondrial é circular e evolutivamente derivado da migração de uma bactéria para um ancestral da célula eucariótica. O fato de existirem ribossomos 70S nas mitocôndrias, que são típicos das células procarióticas, também apóia essa teoria. Em contraste, os ribossomos 80S são sempre encontrados em células eucarióticas.
O que as mitocôndrias fazem
A principal tarefa das mitocôndrias é a produção de energia na forma de ATP (trifosfato de adenosina); isso acontece através da cadeia respiratória. A cadeia respiratória consiste em uma série de enzimas localizadas na membrana mitocondrial interna. Essas enzimas ficam próximas umas das outras e formam uma cadeia através da qual os elétrons são transportados. Como efeito colateral, isso cria um gradiente de concentração de prótons, que é usado pela ATP sintetase para produzir ATP.
Além da produção de energia, as mitocôndrias, por meio de sua subdivisão em diferentes compartimentos, fornecem espaço para os processos de acúmulo e decomposição química, que devem ocorrer espacialmente separadamente uns dos outros.
A matriz mitocondrial contém enzimas que são importantes para o ciclo do ácido cítrico e a quebra de ácidos graxos. Além disso, as mitocôndrias servem como reservas de cálcio. Eles podem armazenar íons de cálcio por um período de tempo. Quando o cálcio é necessário, as mitocôndrias liberam os íons de cálcio absorvidos e assim contribuem para a manutenção da célula (homeostase).
Tipos básicos de mitocôndrias
Basicamente, você pode distinguir entre vários tipos de mitocôndrias. Todas essas espécies visam aumentar a área de superfície . Isso permite que mais reações químicas ocorram, acelerando a produção de ATP .
Os tipos básicos mais importantes estão listados aqui para você:
- Tipo Cristae: O tipo cristae tem recortes em forma de pente chamados cristas. Estes são os tipos básicos mais comuns.
- Tipo sáculo (tipo sáculo): No tipo sáculo, a mitocôndria apresenta invaginações com protuberâncias arredondadas. Este tipo é encontrado principalmente em células do córtex adrenal .
- Tipo de túbulo (tipo de túbulo): O tipo de túbulo tem recortes largos, principalmente tubulares. Você vai encontrá-lo principalmente em células que produzem esteróides. Estes estão principalmente nos testículos e no córtex adrenal .
- Tipo de prisma: O quarto e último tipo de mitocôndria é o tipo de prisma. Possui invaginações em formato triangular e ocorre principalmente nas células hepáticas .
função mitocondrial
A mitocôndria tem várias funções importantes dentro da célula:
- Produção de Energia: A função mais importante das mitocôndrias é converter os alimentos que você come em energia utilizável. Portanto, as mitocôndrias servem como as usinas de energia da célula. A energia é então armazenada na forma de ATP.
- Hereditariedade: Como as mitocôndrias contêm seu próprio DNA em sua matriz, elas também participam da hereditariedade .
- Armazenamento de cálcio: Dentro de suas células, o cálcio serve como substância mensageira na transmissão de sinais. Como resultado, pode iniciar uma ampla variedade de processos. Um desses processos é, por exemplo, a morte celular programada ( apoptose ) . Quando seu corpo identifica células nocivas, elas podem ser reduzidas e tornadas ineficazes por meio da apoptose.
Quando uma mitocôndria não está mais trabalhando, ela pode ser quebrada . Isso pode acontecer através do retículo endoplasmático , do aparelho de Golgi e dos lisossomos .
ATP mitocondrial
ATP ou trifosfato de adenosina é usado para fornecer energia a todo o corpo. É um chamado nucleotídeo e consiste em três resíduos de fosfato, um açúcar e a nucleobase adenina.
A energia é produzida em seu corpo sempre que um resíduo de fosfato se separa do ATP . Isso forma ADP (difosfato de adenosina ) . Este processo ocorre de forma extremamente rápida e frequente no corpo. Para se regenerar, o ADP precisa de um resíduo de fosfato novamente. Ele obtém isso através do que é conhecido como fosforilação.
respiração celular mitocôndria
O ATP é formado na respiração celular . Este é um processo metabólico complexo que você pode dividir em três seções:
- Glicólise : ocorre no citoplasma. Simplificando, ele quebra o açúcar (glicose) em duas partes chamadas íons de piruvato. ATP é formado durante este processo. A energia anteriormente contida na molécula de glicose é transferida para o ATP.
- Ciclo do ácido cítrico : ocorre dentro da matriz mitocondrial. Nele, o ATP é liberado na forma de um ciclo.
- Cadeia Respiratória : Através da cadeia respiratória , a energia dos alimentos é queimada junto com o oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Isso cria outra grande quantidade de ATP. As enzimas para esta produção de ATP estão localizadas principalmente no espaço da matriz das mitocôndrias.
Com esse conhecimento, você também pode estabelecer a conexão na prática: quanto melhor seu corpo processar os alimentos que você come, mais ATP ele recebe durante a respiração celular. Como resultado, mais ATP pode ser convertido em ADP e você tem mais energia . Você pode usar esse fato especialmente para esportes.
ocorrência de mitocôndrias
As mitocôndrias são encontradas em todas as células, exceto nos glóbulos vermelhos. Seu corpo regula sua própria necessidade de mitocôndrias.Em células que têm um metabolismo rápido, há mais mitocôndrias. Isso pode ser em células nervosas ou células musculares , por exemplo . Então, quanto mais você se move, mais mitocôndrias seu corpo envia para as células associadas.
Há menos mitocôndrias nas células da cartilagem (condrócitos). Isso ocorre porque eles geralmente são movidos muito pouco.
Nota: Dependendo do tipo de célula, pode haver entre 1 e 2.000 mitocôndrias em uma célula.
DNA mitocondrial
As mitocôndrias têm seu próprio DNA em sua matriz . Você também pode se referir a eles como mtDNA. Geralmente é organizado em um anel.
O mtDNA desempenha um papel importante na hereditariedade. Costumava-se pensar que o DNA mitocondrial só poderia ser herdado da mãe . Hoje assume-se que o mtDNA também é herdado do lado paterno .
A herança do mtDNA é muito especial. Em contraste com outros tipos de DNA, é uma cópia exata que é transmitida. Para os outros tipos de DNA, a recombinação ainda ocorre. Com isso você pode entender o rearranjo do material genético na célula.