Mitocôndrias: Estrutura, Função e Importância


As mitocôndrias são organelas complexas presentes nas células eucarióticas e tem como função produzir a maior parte da energia das células, através do processo chamado de respiração celular.

Possuem duas membranas lipoproteicas: uma externa e uma interna com inúmeras dobras, além de moléculas de DNA, enzimas e ribossomos e têm capacidade de autoduplicação.

O tamanho, a forma, a quantidade e a distribuição dessas organelas varia de uma célula para outra. Em uma célula humana, por exemplo, pode existir entre 3000 e 5000 mitocôndrias aproximadamente.

Estrutura Mitocondrial

Mitocôndrias: Estrutura, Função e ImportânciaEstrutura da Mitocôndria

A dupla membrana é assim organizada: a membrana externa é semelhante a de outras organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas chamadas de porinas, que controlam a entrada de moléculas, permitindo a passagem de algumas relativamente grandes. A membrana interna é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais.

As cristas mitocondriais se projetam para um espaço central chamado matriz mitocondrial, que é preenchida por uma substância viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam do processo de produção de energia.

Na matriz são encontradas os ribossomos, que produzem proteínas necessárias à organela. Eles são diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e mais parecidos com o das bactérias. Outra característica comum a bactérias e mitocôndrias são as moléculas circulares de DNA.

Respiração Celular

A respiração celular é um processo de oxidação de moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos e glicídeos, em especial a glicose, que é a principal fonte de energia utilizada pelos organismos heterotróficos.

A glicose é proveniente da alimentação (sendo produzida pelos organismos autotróficos através da fotossíntese) e convertida em gás carbônico e água, produzindo moléculas de ATP (adenosina trifosfato), as quais são usadas em diversas atividades celulares. Esse processo de produção de energia é muito eficiente, pois são produzidas cerca de 30 moléculas de ATP (por cada molécula de glicose), cuja capacidade de armazenar energia é maior do que qualquer motor construído pelo ser humano.

A degradação da glicose envolve diversas moléculas, enzimas e íons e acontece em 3 etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. As duas últimas fases são as que mais produzem energia e ocorrem na mitocôndria, enquanto a glicólise acontece no citosol.

A equação química geral do processo é representada da seguinte forma:

C6H12O6 + 6O2 + 30ADP + 30Pi → 6CO2 + 6H2O + 30ATP

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Origem e Evolução

As mitocôndrias possuem características bioquímicas e moleculares semelhantes às bactérias (como a presença de DNA circular e ribossomos) e por esse motivo os cientistas acreditam que a sua origem esteja relacionada com seres procarióticos ancestrais.

Segundo a Teoria Endossimbiótica ou Endossimbiogênese, organismos procariotas antigos teriam se hospedado com sucesso dentro das células eucariotas de organismos primitivos, evoluindo para as atuais mitocôndrias. O mesmo teria acontecido com os cloroplastos, que se assemelham às mitocôndrias pela presença de membrana dupla e sua capacidade de autoduplicação.

Saiba mais sobre os Cloroplastos e a Teoria Endossimbiótica.

Importância das Mitocôndrias

Para além da função de produção de energia, essencial às células como já foi destacado anteriormente, as mitocôndrias parecem ter outros importantes papéis que ainda não estão bem esclarecidos, mas desperta o interesse dos estudiosos.

Elas parecem estar relacionadas com diversos processos celulares, como por exemplo o envelhecimento celular e a morte programada de células (apoptose). Algumas pesquisas indicam que haja associações entre defeitos mitocondriais e doenças que afetam órgãos com maiores necessidades energéticas como o cérebro, o coração e os músculos.