Mitocôndrias: Partidos, Funções e Doenças Associadas

As mitocôndrias são pequenas organelas (partes da célula que têm uma função específica) que são responsáveis ​​por quebrar nutrientes e criar moléculas cheias de energia na forma de ATP (adenosina trifosfato, uma molécula especial), que é usada mais tarde pelas células. .

Por essa razão, diz-se que as mitocôndrias agem como o sistema digestivo celular, podendo comparar com o sistema elétrico que fornece energia elétrica a um shopping center ou a uma cidade, ou seja, uma fonte de energia.

Um sistema de geração de energia elétrica usa um combustível para "criar" eletricidade. Quanto maior a cidade, mais energia será necessária.

Da mesma forma, se as células são mais ativas, elas exigem uma quantidade maior de mitocôndrias.

Para produzir ATP, as mitocôndrias realizam o processo chamado respiração celular. As mitocôndrias tomam as moléculas dos alimentos na forma de carboidratos e as combinam com oxigênio para dar o resultado final do ATP. Eles usam proteínas chamadas enzimas para a reação química correta ocorrer.

A respiração celular decompõe as substâncias recebidas em compostos mais simples (dióxido de carbono e água), e é aí que ocorre a liberação de energia que fornece o organismo.

Estas organelas chamadas mitocôndrias flutuam livremente em todas as células eucarióticas, tanto animais como plantas.

Algumas células, como os eritrócitos (glóbulos vermelhos), não contêm mitocôndrias. Seu número pode variar de um a 10.000, dependendo do tipo de célula.

No caso das células musculares, que exigem muita energia, elas são mais abundantes. Por outro lado, os neurônios não precisam de tanta energia, pois possuem menor quantidade de mitocôndrias.

As mitocôndrias são capazes de mudar rapidamente de forma (elíptica ou oval), bem como de se mover dentro da célula, se necessário.

Mesmo que a célula não esteja recebendo energia suficiente, ela pode se reproduzir tornando-se maior e se dividindo mais tarde, em um processo chamado de fissão binária.

Pelo contrário, se a célula precisa de uma quantidade menor de energia, algumas mitocôndrias se tornam inativas ou morrem.

Festas Estrutura das mitocôndrias

As mitocôndrias são dinâmicas e constantemente se fundem para formar cadeias e depois se separar. Eles normalmente têm uma forma de cápsula quando vistos individualmente.

Com a ajuda do microscópio eletrônico, foi possível definir as seguintes partes da mitocôndria:

Membrana externa

É completamente permeável a pequenas moléculas. Com uma superfície lisa, contém canais especiais que transportam moléculas maiores. Também serve como proteção e sua forma varia de circular a alongada.

Nele estão as porinas, proteínas especiais que preenchem a função dos poros (daí o nome) através do qual outras moléculas podem passar por sua vez.

Membrana Interna

Também chamado de "membrana intermitocondrial". É menos permeável que o externo, isto é, apenas permite que moléculas muito menores passem para a matriz.

Nele há dobras que são chamadas de "cristas". Muitas das reações químicas que ocorrem nas mitocôndrias ocorrem especificamente na membrana interna.

Esta membrana contém o sistema de transporte de elétrons, pelo qual eles são transportados de um componente de proteína para o próximo, formando uma cadeia.

Espaço intermembranoso

É sobre o espaço que existe entre as membranas externa e interna. Também é chamado de "cavidade".

É caracterizada por ter uma alta concentração de prótons, devido à presença do sistema de transporte de elétrons na membrana interna.

Este espaço é de aproximadamente 70 Ångström, ou seja, 7 x 10-9 metros (0, 000000007 m).

Cristas

Eles são dobras da membrana interna e ajudam a aumentar a área da superfície, para que mais reações químicas, como transporte de elétrons e respiração celular, possam ocorrer.

Na ausência dessas dobras, a membrana interna seria simplesmente uma superfície esférica onde ocorreria menos reações químicas e, portanto, seria uma estrutura muito menos eficiente.

Matriz

É o fluido, semelhante a um gel, que está contido nas mitocôndrias. Ele contém uma mistura de altas concentrações de enzimas e nele ocorre o chamado Ciclo de Krebs, no qual os nutrientes são metabolizados, convertendo-os em subprodutos que as mitocôndrias podem usar para produzir energia.

Na matriz das mitocôndrias são observados ribossomas próprios, que funcionam para sintetizar as proteínas.

Outra característica da matriz é a presença do DNA mitocondrial, isto é, seu próprio material genético. Além disso, pode produzir seus próprios ácidos ribonucléicos (RNA) e proteínas. O DNA mitocondrial é necessário para a síntese de muitas proteínas.

Também na matriz são estruturas chamadas grânulos, que ainda são objeto de estudo por biólogos celulares. Acredita-se que eles podem controlar as concentrações de íons.

Funções

As mitocôndrias cumprem mais de uma função. Alguns são considerados principais e outros são secundários.

Produção de energia

É a função mais importante das mitocôndrias. Embora se fale em "produzir" ou "criar" energia, muitos autores preferem usar o termo "liberar", já que o que realmente acontece é uma liberação da energia armazenada graças às reações químicas que ocorrem nas mitocôndrias.

Como mencionamos acima, a energia liberada é representada pelas moléculas de ATP.

Isso acontece por meio de um processo de respiração celular, também chamado de respiração aeróbica, porque depende da presença de oxigênio. Este processo tem 3 etapas que são:

1. Glicólise, ou a separação de moléculas de açúcar
2. Ciclo de Krebs, processo no qual proteínas e gorduras são assimiladas de acordo com a seleção entre o que é produtivo ou não para o corpo.
3. Transporte de elétrons

Produção de calor

O processo de termogênese ou produção de calor está presente em organismos vivos, especialmente em mamíferos. De acordo com a maneira como a produção de calor começa, ela é classificada em:

• Termogênese associada ao exercício, isto é, devido ao movimento (por exemplo: tremores).
• Termogênese não associada ao exercício (movimento) dentro do qual a termogênese sem contração está incluída.
• Termogênese induzida pela dieta.

Nesse sentido, a termogênese sem tremores ocorre na matriz das mitocôndrias. É devido ao "vazamento" de prótons que às vezes ocorre sob certas condições e quando ocorre, o resultado é a liberação da energia do próton na forma de calor.

Termogênese não-sedenta ocorre mais freqüentemente em organismos com tecido adiposo marrom, como ursos que vivem em climas frios, que hibernam durante os períodos mais frios.

Contribuição ao processo de apoptose

A apoptose não é mais que o processo de morte celular programada, o que é benéfico para os organismos, pois permite o controle do crescimento das células, destruindo aquelas que não são necessárias.

Por exemplo, durante a formação do embrião humano, a diferenciação dos dedos ocorre por apoptose, eliminando as células que estão entre os dedos, o que resulta na separação do mesmo.

Da mesma forma, esse processo é de grande ajuda na formação normal de órgãos, na destruição de células infectadas por vírus ou células cancerígenas.

As mitocôndrias ajudam a garantir que as células certas sobrevivam e eliminam aquelas que não são necessárias, facilitando a apoptose.

Armazenamento De Cálcio

As mitocôndrias são "vasos" importantes nos quais os íons de cálcio são armazenados e a concentração desse mineral desempenha um papel essencial no funcionamento celular.

Essas quantidades devem ser controladas precisamente para evitar sobrecargas que possam afetar a função das células.

As mitocôndrias também atuam como reguladores das quantidades de cálcio e evitam essas sobrecargas.

Contribuição para a síntese de certos hormônios

As mitocôndrias estão envolvidas na produção de hormônios como o estrogênio e a testosterona.

Doenças associadas

Como mencionado anteriormente, a principal função da mitocôndria é liberar a energia necessária para o corpo se manter e os processos de crescimento ocorrerem.

Pode acontecer que as mitocôndrias não liberem energia suficiente, causando lesões ou até mesmo a morte celular.

Quando isso acontece em todo o organismo, cada um dos sistemas do corpo começa a falhar, pelo que a vida da pessoa é posta em risco.

Entre os órgãos e sistemas que podem ser afetados por uma doença mitocondrial estão:

• Pâncreas (Diabetes)
• Fígado (doença hepática)
• Rins
• Músculos (Fraqueza, dor)
• Coração
• Olhos (cegueira, catarata)
• Cérebro (tremores, problemas motores,
• Orelhas (surdez)
• Endócrino
• Sistema respiratório

Isso é porque eles exigem uma quantidade maior de energia para funcionar adequadamente.

Este tipo de condição é devido à pouca ou nenhuma produção de proteínas que são geradas nas mitocôndrias e que também estão relacionadas ao metabolismo.

A origem dessas alterações é algum tipo de mutação no DNA presente na mitocôndria. Apesar de sua baixa contribuição para o genoma humano, eles têm efeitos bastante amplos em cada um dos sistemas acima mencionados.

Outros estudos relacionaram várias doenças neurológicas, como Parkinson, com alterações dos genes relacionados à função mitocondrial, uma vez que os tecidos afetados pela doença necessitam da contribuição energética que as mitocôndrias proporcionam.