Mitocôndria

Diagrama de mitocôndria humana.

A mitocôndria é um dos mais importantes organelos celulares, sendo importante para respiração celular. É abastecida pela célula que a hospeda por substâncias orgânicas como oxigênio e glicose , as quais processa e converte em energia sob a forma de ATP, que devolve para a célula hospedeira. Tendo como função a liberação de energia, a mitocôndria está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso e do coração, uma vez que estas apresentam uma necessidade maior de energia.

Presente na maioria dos eucariontes, excepto num grupo de protistas chamado Archezoa, apesar da análise genômica destes organismos indicar que podem ter perdido as mitocôndrias ao longo da evolução. A principal evidência disto é o facto de alguns genes codificadores de proteínas mitocondriais terem sido encontrados no genoma nuclear destes protistas (Bui & Bradley, 1996). Foi descrita por Altmann, em 1894 (que as denominou "bioblastos"), sugerindo a sua relação com a oxidação celular. O seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma, indo de quinhentas a mil ou até dez mil dessas estruturas por célula.

Apresenta duas membranas fosfolipídicas, uma externa lisa e outra interna que se dobra formando vilosidades, chamadas cristas. A região limitada pela membrana interna é conhecida como matriz mitocondrial, onde existem proteínas, ribossomas e DNA que codifica proteínas necessárias à respiração celular.

A presença de material genético na mitocôndria fez emergir teorias sobre sua origem. Hoje em dia a maioria da comunidade científica acredita na teoria da endossimbiose que afirma que a mitocôndria era uma bacteria na altura em que começou a aparecer maiores índices de oxigénio no ar. Nessa altura, os organismo não toleravam nada bem o oxigénio sendo tóxico para a forma de vida que havia na altura, já que antes os índices de oxigénio eram residuais e havia maiores quantidades de outros gases no ar, como por exemplo, o enxofre. Portanto só sobreviveram os seres que aprenderam a viver com o oxigénio, ou porque sozinhos adaptaram-se a ele e ás suas vantagens ou porque através da fagositose ganharam uma relação simbiótica com seres que já tinham essa capacidade, fornecendo em troca: protecção e nutrientes. A mitocôndria evoluiu primeiro, em relação ao aumento de percentagem oxigénio no ar, que os seres unicelulares mais complexos, como por exemplo, os nossos antepassados. A relação simbiótica foi evoluíndo, foi sendo cada vez mais próxima, tornando-se (um ser complexo e as mitocôndrias) cada vez mais tolerantes um com o outro e agora não há razão para dizer que a mitocôndria é um ser vivo, mas parte de um, pois a relação simbiótica levou-a a descartar-se do DNA que a possibilitava de viver por si só, tornando-a num organelo de alto rendimento. A prova evidente de que a mitôndria é descendente de bactérias é o seu próprio DNA ser muito parecido com o das bactérias de hoje em dia: é circular, não tem intrões, é pequeno, etc.

A sua função é vital para a célula, sem a qual há morte celular. O DNA mitocôdrial não se tem modificado muito desde do seu princípio apesar do seu elevado índice de mutações (10 vezes maior que o DNA nuclear). O que acontece é que este DNA está apenas sujeito a modificações por mutação, dado não haver maneira do mesmo sofrer recombinação como acontece quando as o DNA do espermatozóide entra no núcleo do óvulo, dando-se a recombinação quando metade do DNA de cada parente se junta, formando o ovo, ou zigoto. Ora, como o que entra na célula sexual feminina vindo do pai* é apenas e só o seu DNA nuclear, as mitocôndrias masculinas ficam de fora, logo não se dá recombinação do seu DNA. O resultado é o facto de só recebermos o DNA mitocôndrial da mãe, levando às poucas modificações deste ao longo dos tempos. Geneticistas aproveitam estas propriedades para examinar, através do DNA mitocondrial, as relações de parentesco entre os grandes grupos de seres vivos. Esta situação mostra-nos o elevado poder da recombinação genética, dado o DNA nuclear estar-se sempre a atrasar em relação ao mitocôndrial 10 vezes, ganha um enorme impulso de modificação na recombinação com outros DNAs.

A mitocôndria forma uma extensa rede, denominada rede mitocondrial. Essa rede é constituída por subunidades mitoncondriais que podem se fundir ou se dividir de acordo com as necessidades fisiológicas.

O organelo tem sido associado, nos últimos anos, ao processo de morte celular denominado apoptose. Diversas proteínas mitocondriais encontram-se directamente ligadas à apoptose, como as proteínas BCL-2, AIF e o Citocromo C, por exemplo.

A mitocôndria é responsável por muitos processos catabólicos fundamentais para a obtenção de energia para a célula, como a β-oxidaçao de ácidos graxos, o Ciclo de Krebs e a Cadeia respiratória.

• pode haver recombinação de DNA de seres do mesmo sexo artificialmente, em teoria, in vitro pode-se recombinar DNA feminino com feminino, no óvulo de uma das senhoras ou de uma terceira senhora na qual a célula não tenha DNA nuclear, este segundo caso pode ser usado para o caso de ser dois DNA masculinos ou de um casal heterosexual em que os óvulos da mulher sejam inviáveis (todos os DNAs prontos para recombinação, provenientes de céluas sexuais resultantes de meiose, no caso humano têm 23 cromossomas, metade do DNA das restantes células resultantes de mitose, que têm 46 cromossomas).

[editar] Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs, tricarboxílico ou do ácido cítrico, corresponde a uma série de reações químicas que ocorrem na vida da célula e seu metabolismo. Descoberto por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).

O ciclo é executado na mitocôndria dos eucariontes e no citoplasma dos procariontes. Trata-se de uma parte do metabolismo dos organismos aeróbicos (utilizando oxigênio da respiração celular); organismos anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a glicólise = outro processo de fermentação independente do oxigênio.

O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, catabólica e anabólica , com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO₂.

Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é sintetizado durante a glicólise é transformado em acetil CoA (coenzima A) por acção da enzima piruvato desidrogenase. Este composto vai reagir com o oxaloacetato que é um produto do ciclo anterior formando-se citrato. O citrato vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato com libertação de NADH, e de CO2. O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros compostos de quatro carbonos com formação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato. Após o ciclo de krebs ocorre outro processo denominado fosforilação oxidativa.

[editar] β-oxidação de ácidos graxos

É adicionado coenzima A (CoA) aos ácidos graxos de cadeia longa, e esses ácidos graxos, chamados CoA graxos, são identificados pelo complexo protéico da Carnitina e assim passam para dentro do mitocôndria. Na mitocôndria, os ácidos se unem com enzimas metabólicas, gerando assim o acetil-coa. O piruvato, então, se une ao acetil-coa, formando assim o ácido pirúvico, que é extremamente perigoso para a célula. Sua presença em grandes quantidades pode alterar o código genético, provocando assim um câncer.

[editar] Ligações externas

• Biologia Celular - Mitocôndrias
• O corpo Humano - Mitocôndrias

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