Qual é a função da mitocôndria? – Você já sabe como as células são importantíssimas para nosso corpo. Apesar de pequenas, são extremamente complexas e exigem da gente um profundo entendimento de suas diferentes separações e estruturas, cada uma com sua função específica, mas também sempre trabalhando em conjunto.
Cada célula possui suas organelas, que são pequenos órgãos responsáveis pelas atividades celulares, tornando-se fundamentais para as mesmas. Suas membranas internas possuem formas e funções específicas, com as principais sendo os retículos endoplasmáticos rugosos e lisos, além do aparelho de Golgi e também das mitocôndrias.
Por falar em mitocôndrias, são importantes para uma série de funções celulares, tornando necessário conhecer mais sobre elas e outros tópicos que acabam por se tornar consequência. Nesse artigo, falaremos sobre mitocôndrias, qual é a função da mitocôndria, DNA mitocondrial, cloroplasto e ribossomos.
O que é mitocôndria? – Qual é a função da mitocôndria?
As mitocôndrias são organelas que ficam dentro de células eucarióticas com a finalidade de produzir adenosina trisfosfato (ATP), que é conhecida como a principal molécula de energia utilizadas pelas células. Por esse motivo, as mitocôndrias são conhecidas em algumas oportunidades como a casa de força das células. Como dito, são encontradas nas células eucariontes, que são células que possuem um núcleo definido através de uma membrana celular. Acredita-se que as mitocôndrias surgiram de bactérias outrora de vida livre que foram incorporadas nas células.
A teoria atual sobre a origem das células eucarióticas é a endossimbiose (relação de simbiose em que um dos organismos vive no interior do corpo do outro, sem prejudicá-lo). Acredita-se que as mitocôndrias (e cloroplastos) começaram como organismos procarióticos que viviam dentro de células maiores. É provável que esses organismos procarióticos tenham sido englobados pelas células maiores, como alimento ou parasitas. Em algum momento a relação tornou-se mutuamente benéfica e as mitocôndrias e cloroplastos tornaram-se uma característica permanente nas células. Eles estavam envoltos em membranas e formavam maquinaria celular.
Função da mitocôndria – Qual é a função da mitocôndria?
As mitocôndrias produzem ATP através do processo de respiração celular – especificamente, a respiração aeróbica, que requer oxigênio. O ciclo do ácido cítrico ocorre nas mitocôndrias. Este ciclo envolve a oxidação do piruvato, que vem da glicose, para formar a molécula acetil-CoA. O acetil-CoA é por sua vez oxidado e o ATP é produzido.
O ciclo do ácido cítrico reduz o dinucleótido nicotinamida adenina a NADH. O NADH é então usado no processo de fosforilação oxidativa, que também ocorre nas mitocôndrias. Os elétrons do NADH viajam através de complexos proteicos que estão embutidos na membrana interna da mitocôndria. Este conjunto de proteínas é chamado de cadeia de transporte de elétrons. A energia da cadeia de transporte de elétrons é então usada para transportar as proteínas de volta através da membrana, que liga a ATP sintase (uma enzima que catalisa um processo de síntese) para formar o ATP.
A quantidade de mitocôndrias em uma célula depende da quantidade de energia que a célula precisa para produzir. As células musculares, por exemplo, têm muitas mitocôndrias porque precisam produzir energia para movimentar o corpo. Os glóbulos vermelhos, que transportam oxigênio para outras células, não têm nenhuma, pois eles não precisam produzir energia. As mitocôndrias são análogas a um forno ou a uma usina de energia na célula porque, como fornos e usinas elétricas, as mitocôndrias produzem energia a partir de componentes básicos (neste caso, moléculas que foram quebradas 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 no apoptose (morte celular controlada), sinalização celular e termogênese (produção de calor).
Estrutura da mitocôndria – Qual é a função da mitocôndria?
As mitocôndrias têm duas membranas, uma membrana externa e uma membrana interna. Essas membranas são feitas de camadas fosfolipídicas, assim como a membrana externa da célula. A membrana externa cobre a superfície da mitocôndria, enquanto a membrana interna está localizada dentro dela e tem muitas dobras chamadas de cristas. As dobras aumentam a área da superfície da membrana, o que é importante porque a membrana interna contém as proteínas envolvidas na cadeia de transporte de elétrons. É também onde muitas outras reações químicas ocorrem para realizar as muitas funções da mitocôndria. Uma área de superfície aumentada cria mais espaço para que mais reações ocorram e aumenta a produção da mitocôndria. O espaço entre as membranas externa e interna é chamado de espaço intermembranoso, e o espaço dentro da membrana interna é chamado de matriz.
Evolução das mitocôndrias – Qual é a função da mitocôndria?
Acredita-se que as mitocôndrias tenham evoluído a partir de bactérias de vida livre que se desenvolveram em uma relação simbiótica com uma célula procariótica, fornecendo energia em troca de um lugar seguro para viver. Eventualmente, tornou-se uma organela, uma estrutura especializada dentro da célula, cuja presença é usada para distinguir células eucarióticas de células procarióticas. Isso ocorreu durante um longo processo de milhões de anos, e agora as mitocôndrias dentro da célula não podem viver separadas dela. A ideia de que as mitocôndrias evoluíram dessa maneira é chamada de 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 o chamado DNA mitocondrial, que vamos discutir ainda mais na sequência do artigo. Ele é transmitido apenas através das fêmeas porque os espermatozoides não têm mitocôndrias. Você recebeu seu DNA mitocondrial de sua mãe e só pode transmiti-lo se for uma mulher que tenha 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 a mesma maneira que as bactérias se reproduzem assexuadamente. Se todas as mitocôndrias forem removidas de uma célula, ela não poderá fazer novas porque não há mitocôndrias lá para dividir.
Acredita-se que os cloroplastos, as organelas em plantas onde ocorre a fotossíntese, tenham evoluído a partir de bactérias endossimbióticas por razões semelhantes: têm DNA circular separado, uma estrutura de membrana dupla e se dividem por fissão binária.
O que é cloroplasto – Qual é a função da mitocôndria?
O cloroplasto, encontrado apenas nas células de algas e vegetais, é uma organela celular que produz energia através da fotossíntese. A palavra cloroplasto vem das palavras gregas khloros, que significa “verde”, e plastos, que significa “formado”. Afinal, qual a função do cloroplasto? Tendo uma alta concentração de clorofila, a molécula que tem a capacidade de capturar a energia da luz, é capaz de dar a muitas plantas e algas a sua coloração verde. Como a mitocôndria, acredita-se que o cloroplasto tenha evoluído a partir de onze bactérias livres.
Os cloroplastos são a parte das células vegetais e algais que realizam a fotossíntese, o processo de converter a energia da luz em energia armazenada na forma de açúcar e outras moléculas orgânicas que a planta ou alga usa como alimento. A fotossíntese tem dois estágios: no primeiro estágio, ocorrem as reações dependentes de luz. Essas reações captam a luz do sol através da clorofila e dos carotenoides para formar trifosfato de adenosina (ATP, a moeda de energia da célula) e fosfato de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADPH), que transporta elétrons. O segundo estágio consiste nas reações independentes da luz, também conhecidas como o ciclo de Calvin. No ciclo de Calvin, os elétrons transportados pelo NADPH convertem dióxido de carbono inorgânico e a uma molécula orgânica na forma de um carboidrato, um processo conhecido como fixação de CO2. Carboidratos e outras moléculas orgânicas podem ser armazenadas e usadas mais tarde como energia.
Os cloroplastos são essenciais para o crescimento e sobrevivência de plantas e algas fotossintéticas. Como os painéis solares, os cloroplastos absorvem a energia da luz e a convertem em uma forma utilizável que potencializa as atividades. No entanto, algumas plantas já não possuem cloroplastos. Um exemplo é o gênero de plantas parasitas Rafflesia, que obtém seus nutrientes de outras plantas – especificamente, as videiras Tetrastigma. Como a Rafflesia obtém toda a sua energia de parasitar outra planta, ela não precisa mais de seus cloroplastos e perdeu os genes que codificam o desenvolvimento do cloroplasto durante um longo período de tempo evolutivo. Rafflesia é o único gênero de planta terrestre conhecido por não ter cloroplastos.
DNA mitocondrial – Qual é a função da mitocôndria?
O DNA mitocondrial é tipicamente uma pequena molécula circular de DNA de cadeia dupla que codifica várias proteínas e RNA envolvidos principalmente na respiração celular e na reprodução celular. Em alguns protistas e fungos, o DNA mitocondrial pode ser linear. O DNA mitocondrial é bem conservado dentro dos táxons. Por exemplo, muitos pássaros ou mamíferos têm a mesma ordem genética. O DNA mitocondrial animal codifica dois RNAs ribossômicos, 22 RNAs de transferência e 13 genes codificadores de proteínas (subunidades de NADH, ATPase e citocromos). Também consiste na região de controle não codificante, ou D-loop, que está envolvida na regulação da replicação do DNA.
Ao contrário do DNA nuclear, que é transmitido por ambos os pais, o DNA mitocondrial é geralmente herdado uniparentalmente (com algumas exceções notáveis). Em animais, ele é transmitido maternalmente através do ovo, exceto nos moluscos bivalves, onde a herança biparental é encontrada. Nas plantas, o DNA mitocondrial pode ser transmitido maternalmente, paternalmente ou biparentalmente. Há também evidências de vazamento paterno desse tipo de DNA, onde a prole herda a maior parte de seu DNA mitocondrial de sua mãe, mas também recebe uma pequena quantidade de seu pai.
Mutações no DNA mitocondrial podem resultar em várias doenças genéticas humanas, particularmente aquelas que envolvem o consumo de energia nos sistemas muscular e nervoso. Exemplos incluem diabetes, doença cardíaca, epilepsia mioclônica, síndrome neuromuscular de Kearns-Sayre e doença de Alzheimer. Também foi implicado em doenças degenerativas e envelhecimento.
Comparado aos genes de codificação nuclear, o DNA mitocondrial animal evolui cerca de 10 vezes mais rapidamente, permitindo que as mudanças sejam vistas em um período de tempo relativamente curto. Ele também sofre mutação de uma forma relativamente semelhante ao relógio (com algumas exceções). Por essa razão, o DNA mitocondrial é comumente usado para estudar as relações evolutivas e a genética de populações em animais. Foi a força motriz por trás da hipótese “fora da África” da evolução humana, assim como a relação evolutiva entre humanos e macacos. O DNA mitocondrial da planta evolui de forma bastante lenta e é menos comumente usado em estudos evolutivos.
Ribossomo – Qual é a função da mitocôndria?
Um ribossomo é um mecanismo celular complexo usado para traduzir o código genético em cadeias de aminoácidos. Cadeias longas de aminoácidos dobram e funcionam como proteínas nas células.
A função de um ribossomo em qualquer célula é produzir proteínas. Proteínas são usadas em quase todas as funções celulares. Como catalisadores, eles aceleram o tempo das reações, como fibras que fornecem suporte, e muitas proteínas funcionam em tarefas específicas, como contrair células musculares. Todas as proteínas começam como ácido desoxirribonucleico ou DNA. Uma proteína especial, a RNA polimerase, é uma enzima que reconhece sequências no DNA, liga-se a elas com a ajuda de outras proteínas e cria uma nova molécula de informação que pode viajar do núcleo para o citosol da célula. O filamento de ácido ribonucleico (RNA) produzido pela RNA polimerase é processado na saída do núcleo, e áreas do RNA que não codificam proteínas são removidas. A molécula é agora conhecida como um RNA mensageiro ou DNA mitocondrial.
Qual a função do citoplasma? – Qual é a função da mitocôndria?
Outro componente pertinente para esse assunto é o citoplasma. Mas afinal, qual a função do citoplasma? O citoplasma refere-se ao fluido que preenche a célula, que inclui o citosol juntamente com filamentos, proteínas, íons e estruturas macromoleculares, bem como as organelas suspensas no citosol.
Em células eucarióticas, o citoplasma se refere ao conteúdo da célula, com exceção do núcleo. Os eucariotos possuem mecanismos elaborados para manter um compartimento nuclear distinto separado do citoplasma. O transporte ativo está envolvido na criação dessas estruturas subcelulares e na manutenção da homeostase com o citoplasma. Para as células procarióticas, uma vez que elas não possuem uma membrana nuclear definida, o citoplasma também contém o material genético primário da célula. Essas células são geralmente menores em comparação com eucariotos e têm uma organização interna mais simples do citoplasma.