Sala BioQuímica: (Quase)Tudo sobre mitocôndrias

domingo, 22 de fevereiro de 2015

(Quase)Tudo sobre mitocôndrias

Como mitocôndrias são abordadas no vestibular?

Questões sobre mitocondrias geralmente tratam de: 1) Sua função, comparada a outras organelas e dentro de um contexto de diferenciação celular; 2) Etapas da respiração celular e onde são localizadas na mitocôndria; 3)herança mitocondrial; 4) Teoria endossimbiótica. Vamos comentar cada um desses temas a seguir:

1)Função mitocondrial

Mitocondrias produzem ATPs através da respiração celular, diferente dos cloroplastos, que tem como produto glicose ( a fase "clara" produz ATPs para fornecer energia ao ciclo de Calvin, que forma glicose).

Células com alto metabolismo tem, esperadamente, alta taxa de mitocondrias, como é o caso de miócitos e neurônios. Vemos ainda grande quantidade de mitocondrias nas células da parede do intestino delgado e do tubulo contorcido proximal ( no nefron, unidade funcional do rim). Nesses casos, a produção de ATP é importante para realização de transportes ativos.

Já nas células da alça de Henle (também no nefron), vemos poucas mitocondrias já que nela ocorre osmose, que não gasta energia. Hemácias não tem essa organela e isso é importante para que essas células não consumam o oxigênio que transportam.

Células intestinais apresentam muitas mitocondrias; a oferta de ATP é importante para os transportes ativos que ocorrem na absorção.

Corte de uma célula múscular, com citoesqueleto especializado em miofibrilas, retículo sarcoplasmático ( que controla o cálcio intracelular) e grandes quantidades de mitocôndria. Essas características permitem a função da célula muscular: a contração.

De novo um corte de célula muscular. Perceba a grande quantidade de mitocondrias e a íntima relação da célula muscular com os capilares, pelos quais passam apertadamente as hemácias trazendo o oxigênio.

As hemácias, por sua vez, não apresentam mitocondrias. Isso, junto com o fato de serem bicôncavas e apresentarem hemoglobina permite que elas sejam eficientes no transporte de oxigênio. Como não tem mitocôndrias, sua produção de energia se dá pela fermentação, processo com menor saldo de energia.

Acima, representação do nefron, a unidade funcional dos rins. No túbulo contorcido proximal ocorre reabsorção ativa de sódio, esse gasto de ATP é suportado pela grande quantidade de mitocondrias das células desse tubo. Na alça de Henle a água é reabsorvida por osmose, sem gasto de ATP; as células da alça tem, por isso, menor quantidade de mitocôndrias.

Compare, acima, a diferença de ocorrência de mitocôndrias no túbulo contorcido proximal e na alça de Henle.

As setas marcadas com "M" mostram algumas das várias mitocondrias do túbulo contorcido proximal

2)Etapas da respiração celular e locais de ocorrência

As mitocôndrias apresentam membrana dupla, sendo que a membrana interna é ondulada (cristas mitocondriais). Entre as cristas mitocondriais está a matriz mitocondrial:

A primeira etapa da respiração celular é a glicólise, que ocorre no citoplasma, e produz, dentre outros, ácido pirúvico. Este é captado pela mitocôndria e convertido na matriz mitocondrial em Acetil-CoA, que entra no Ciclo de Krebs. A última etapa , a cadeia respiratória, ocorre nas cristas mitocondriais:

Note acima a glicólise ( no citoplasma) e os processos mitocondriais: produção de acetil-CoA na matriz mitocondrial e cadeia respiratória nas cristas mitocondrias.

3)Herança mitocondrial

Nossas mitocondrias vieram de nossas mães. Isso ocorre porque as mitocondrias do espermatozoide são destruidas dentro do ovócito. Antigamente se pensava que as mitocondrias nem o flagelo do espermatozoide penetravam no ovócito, entretanto sabe-se que ocorre a entrada e posterior degradação da mitocondria do gameta masculino. Assim, o DNA mitocondrial é marcador da herança materna.