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Mitocôndrias

 

 

Mitocôndrias
Mitocôndria

Mitocôndrias são pequenos orgânulos presentes apenas em células de eucariontes. Relacionam-se com os processos energéticos. Podem existir centenas ou até milhares numa única célula. Apesar de seu tamanho reduzido (de 2 a 8 µm de comprimento e 1,5 µm de diâmetro), as mitocôndrias são visíveis ao microscópio óptico, podendo ser coradas em células vivas.

Entretanto, foi o microscópio eletrônico que permitiu uma maior compreensão da estrutura das mitocôndrias. Cada mitocôndria tem duas membranas, uma externa e outra interna, de constituição e espessura semelhantes à membrana plasmática. A membrana interna apresenta dobras, formando as chamadas cristas mitocondriais, mais ou menos numerosas. O interior da mitocôndria é repleto de um material de consistência fluida, chamado matriz mitocondrial.

O papel da mitocôndria se relaciona com a liberação de energia indispensável para o trabalho celular. Para seu funcionamento, elas usam oxigênio e substâncias orgânicas, que lhes servem de combustível. As moléculas orgânicas, como açúcares, por exemplo, são oxidadas e liberam energia. A esse processo chamamos de respiração celular.

A energia liberada é utilizada nas diversas formas de trabalho celular: movimento, produção de calor, síntese de macromoléculas, transporte ativo etc. Quanto mais ativa for a célula, maior será o número de mitocôndrias encontradas nela; a quantidade de cristas parece também ser proporcional à atividade celular. Além disso, o acúmulo de mitocôndrias numa certa região celular indica uma grande atividade no local.

Importância

A mitocôndria é um dos mais importantes organelos celulares. Presente na maioria dos eucariontes, exceto em um grupo de protistas chamado Archezoa, entretanto a análise genômica desses organismos indica que eles podem ter perdido a mitocôndria ao longo da evolução. A principal evidência disso é que alguns genes codificadores de proteínas mitocondriais têm sido encontrados no genoma nuclear desses protistas (Bui & Bradley, 1996). Foi descrita por Altmann, em 1894 (que as denominou "bioblastos"), sugerindo sua relação com a oxidação celular. Seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma, indo de quinhentas, 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. Muitos biólogos argumentam que a mitocôndria um dia teria sido um organismo bacteriano fagocitado por uma célula eucariota, passando a partir daí a viver em simbiose com seu hospedeiro. Seja qual for sua origem, sua função é vital para a célula, sem a qual há morte celular - e morte da própria mitocôndria. Sendo assim, as mitocôndrias foram selecionadas como entidades com baixo índice de mutações. Geneticistas aproveitam essa propriedades para examinar, através do DNA mitocondrial, as relações de parentesco entre os grandes grupos de seres vivos.

Tendo-se como função a liberação de energia, a mitocôndria se faz excessivamente presente em células do sistema nervoso e no coração, uma vez que estes apresentam uma demanda maior de energia.

A mitocôndria apresenta forma esférica ou de bastonete, parecido com um pãozinho.

As mitocôndrias evoluem 20 vezes mais rápido do que as células normais.

A nossa relação com elas são: as nossas células fornecem oxigênio para a organela e elas retribuem com energia.

Apenas suponhamos, se as mitocôndrias encontrassem outra fonte de oxigênio ou desenvolvessem um modo de produzi-lo, as nossas células morreriam. Mas este processo levaria milênios e até lá o nosso organismo já teria desenvolvido também uma forma alternativa de conseguir energia para a célula.

Fonte: www.geocities.com

Mitocôndrias

As mitocôndrias (do grego mito: filamento e chondrion: grânulo) estão presentes no citoplasma das células eucarióticas, sendo caracterizadas por uma série de propriedades morfológicas, bioquímicas e funcionais.

Geralmente, são estruturas cilíndricas com aproximadamente 0,5micrômetros de diâmetro e vários micrômetros de comprimento.

Uma célula hepática normal pode conter de 1.000 a 1.600 mitocôndrias, enquanto alguns ovócitos podem conter até 300.000.

Microfilmagens em intervalos de células vivas mostram que as mitocôndrias são organelas notavelmente móveis e plásticas, mudando constantemente suas formas e mesmo fundindo-se umas com as outras e se separando novamente.

Possuem organização estrutural e composição lipoprotéica características, e contêm um grande número de enzimas e coenzimas que participam das reações de transformação da energia celular.

A Mitocôndria

A mitocôndria é organizada em:

Matriz: a matriz contêm uma mistura altamente concentrada de centenas de enzimas, incluindo aquelas necessárias à oxidação do piruvato e ácidos graxos e para o ciclo de Krebs. A matriz contêm também várias cópias do DNA mitocondrial, ribossomos mitocondriais essenciais, RNAt, e várias enzimas requeridas para expressão dos genes mitocondriais.

Membrana Interna: a membrana interna é desbobrada em numerosas cristas que aumentam grandemente a sua área superficial total.

Ela contêm proteínas com três tipos de funções:

1. aquelas que conduzem as reações de oxidação da cadeia respiratória

2. um complexo enzimático chamado ATPsintetase, que produz ATP na matriz

3. proteínas transportadoras específicas, que regulam a passagem para dentro e fora da matriz.

Uma vez que um gradiente eletroquímico é estabelecido, através dessa membrana pela cadeia respiratória, para direcionar a ATPsintetase, é importante que a membrana seja impermeável a maioria dos pequenos íons.

Membrana Externa: devido ao fato de conter uma grande proteína formadora de canais (chamada de porina), a membrana externa é permeável a todas as moléculas de 5.000daltons ou menos. Outras proteínas existentes nesta membrana incluem as enzimas envolvidas na síntese de lipídeos mitocondriais e enzimas que convertem substratos lipídicos em formas que possam ser subseqüentemente metabolizados na matriz.

Espaço Intermembrana: esse espaço contêm várias enzimas que utilizam o ATP proveniente da matriz para fosforilar outros nucleotídeos.

Mitocôndrias
Eletromicrografia de uma mitocôndria de uma célula pancreática

Eletromicrografia de uma mitocôndria de uma célula pancreática mostrando a membrana externa lisa e as numerosas invaginações da membrana interna chamadas de cristas. Notar também grânulos escuros de alta densidade no seio da matriz com diâmetro de 30 a 50 nm provavelmente constituído por um arcabouço protéico ou lipoprotéico ao qual se prendem íons de metais (cálcio e magnésio). Além desse componemtes distingue-se com certa dificuldade no interior da matriz regiões filamentosas constituídas por filamento de DNA e ribossomos medindo 15nm de diâmetro.

Função da mitocôndria

A mitocôndria realiza a maior parte das oxidações celulares e produz a massa de ATP ( energia celular) das células animais.

Na mitocôndria o piruvato e os ácidos graxos são convertidos em acetil-CoA que são oxidados em CO2, através do ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico).

Grandes quantidades de NADH e FADH2 são produzidas por essas reações de oxidação. A energia disonível, pela combinação do oxigênio com os elétrons reativos levados pelo NADH e pelo FADH2, é regulada por uma cadeia transportadora de elétrons na membrana mitocondrial interna denominada de cadeia respiratória.

A cadeia respiratória bombeia prótons ( H+) para fora da matriz para criar um gradiente eletroquímico de hidrogênio transmembrana. O gradiente transmembrana, por sua vez, é utilizada para sintetizar ATP e para dirigir o transporte ativo de metabólitos específicos através da membrana mitocondrial interna.

A combinação dessas reações é responsável por uma eficiente troca ATP-ADP entre a mitocôndria e o citosol de tal forma que o ATP pode ser usado para prover muitas das reações celulares dependentes de energia.

Cadeia Respiratória da Membrana Mitocondrial

A cadeia respiratória ocorre na membrana mitocondrial interna e compreeende três complexos enzimáticos principais através dos quais elétrons fluem do NADH para o O2, utilizando a energia daí gerada para bombear H+ da matriz para o espaço intermebranoso. Na membrana nativa, os carreadores de elétrons móveis ubiquinona e citocromo c completam a cadeia transportadora de elétrons ao mediar a transferência de elétrons entre os complexos enzimáticos. Por fim, os elétrons são transferidos para o oxigênio molecular (O2 ), essencial ao processo aeróbico, unindo-se a átomos de hidrogênio para formar água.

O gradiente eletroquímico de prótons resultante é adaptado para sintetizar ATP por outro complexo protéico transmembrana, ATP sintetase, através do qual H+ flui de volta à matriz. Esse complexo está localizado nos corpúsculos elementares.

Quando a mitocôndria fica exposta a um meio citoplasmático com altas concentrações de ADP, ela assume uma forma condensada. Isso se deve ao fato de estar em síntese máxima de ATP e, junto com ele, de H2O, que se acumula no espaço intermembranoso.

Estrutura Morfológica das Mitocôndrias

Qualquer mitocôndria é formada por duas unidades de membrana separadas por um espaço intermembranoso, cada qual com funções e proteínas diferentes associadas à sua bicamada lipídica. A membrana interna emite numerosas cristas para o interior da organela, aumentando substancialmente a sua superfície.

Nessas cristas pode-se visualizar ao microscópio eletrônico em grande aumento, partículas em forma de raquete, denominadas corpúsculos elementares. São encontrados a intervalos de 10 nm, podendo haver 104 a 106 corpúsculos por mitocôndria.

Mitocôndrias
Estrutura Morfológica das Mitocôndrias

Na intimidade da mitocôndria, delimitada pela membrana interna, está a matriz mitocondrial.

A matriz contém material protéico granular de alta densidade, capaz de se ligar à fosfatos de cálcio e magnésio, precipitando-se na forma de grânulos elétron-densos. É por isso que as mitocôndrias são o segundo destino preferencial de acúmulo do cálcio intracelular (o primeiro sendo o retículo endoplasmático liso).

A matriz possui todas as enzimas necessárias ao ciclo de Krebs. A membrana externa mitocondrial é semelhante às demais membranas da célula eucarionte.

A membrana interna, possui os elementos da cadeia respiratória necessários para a respiração aeróbica.

Fonte: www.hurnp.uel.br

Mitocôndrias

Genoma Mitocondrial

A mitocôndria possui DNA próprio, o que talvez reflita o curso do processo evolutivo.

O genoma mitocondrial se restringe a uma fita de DNA circular na célula animal, sendo o sistema genético mais simples conhecido, onde todos os nucleotídeos fazem parte de sequências codificantes.

Nos vegetais, o DNA mitocondrial é 10 a 150 vezes maior, mas a quantidade de proteínas sintetizadas é quase a mesma, pois muitas sequências adicionadas não constituem genes nesses tipos mitocondriais, chegando, até mesmo, a existir íntrons.

O núcleo deve fornecer cerca de 90 genes para a realização de funções mitocondriais.

Em animais, o genoma mitocondrial está na ordem de 10-5 do nuclear, o que corresponde a 16.500 pares de bases. Isso é suficiente para que sejam capazes de sintetizar suas próprias proteínas e se autoduplicarem.

Em números, esse material genético é capaz de codificar: 2 RNAs ribossomais, 22 RNAs transportadores e 13 cadeias polipeptídicas.

Como nas bactérias, o DNA mitocondrial não é envolto em histonas e seu empacotamento não é bem explicado.

As mitocôndrias só possuem 22 RNA transportadores, enquanto na célula tem-se 30. Isso faz o sistema de pareamento códon-anticódon relaxado; muitos dos RNAts reconhecem qualquer nucleotídeo na terceira posição dos códons, podendo se ligar a até quatro sequências diferentes.

Da mesma forma, o significado de 4 dos 64 códons possíveis encontra-se alterado nas mitocôndrias.

Origem das Mitocôndrias

O mecanismo de reprodução por fissão semelhante ao da bactéria, a presença de DNA, os ribossomos semelhantes ao da bactéria, sugerem que as mitocôndrias e evoluíram de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos. Onde células eucariontes anaeróbicas estabeleceram relação simbiótica com bactérias aeróbicas, utilizando seu sistema de fosforilação oxidativa.

Essas bactérias teriam penetrado por fagocitose, escapando dos mecanismos intracelulares de destruição de organismos estranhos. Assim, a membrana do fagossomo teria tornado a membrana externa da mitocôndria e a membrana da bactéria tornou-se a membrana interna.

Com o aumento da concentração de oxigênio na atmosfera ocasionada pelas células fotossintéticas, a célula hospedeira sua atividade energética mais eficiente,m adquirindo também mecanismos de liberação deste oxigênio.

Ocorreu também a transferência de parte do DNA da organela para o DNA nuclear durante a evolução eucariótica, tornando-se dependentes das proteínas codificadas pelo núcleo celular.

Patologia e as Mitocôndrias

A mitocôndria pode ser sede de diversas patologias. As anomalias podem ser estruturais ou simplesmente funcionais. Algumas das anomalias são genéticas, enquanto outras são secundárias. As anomalias com herança genética são passadas de mãe para filho, afetando ambos os sexos igualmente. Os efeitos sistêmicos mais notáveis são os neurodegenerativos, musculares (principalmente fraqueza) ou decorrentes de disfunções metabólicas por excesso de ácido láctico.

É importante ressaltar o fenômeno da heteroplasmia nas doenças mitocondriais, ou seja, os pacientes apresentam variação nos sintomas a depender da quantidade de mitocôndrias normais e mutantes em suas células, já que o óvulo que "carrega" as mitocôndrias mutantes também possui mitocôndrias normais. As encefalomiopatias mitocondriais funcionais são diversas e raras. A falha pode estar na utilização do substrato, no acoplamento da oxidação e produção de ATP ou na cadeia respiratória. Ao ME a célula muscular esquelética mostra-se repleta de mitocôndrias; a duplicação excessiva das mitocôndrias é uma tentativa de superar o déficit energético nesta patologia, assim como em qualquer outra condição fisiológica ou patológica de déficit energético na célula.

A febre mitocondrial é uma anormalidade funcional no acoplamento da oxidação com a produção de ATP em que a mitocôndria produz pirncipalmente energia térmica, e não química. O paciente demonstra quadro crônico, que se manifesta logo na infância, de febre, aparência magra, sudorese excessiva e intolerância ao calor. É importante distingui-la do hipertireoidismo.

O mitocondrioma é uma anormalidade estrutural encontrada em tumores específicos das glândulas salivares e ocasionalmente no fígado. Caracteriza-se por um descontrole da duplicação mitocondrial, tornando o citoplasma repleto da organela e comprimindo as outras estruturas celulares. O mecanismo ainda é desconhecido. Teorias recentes sugerem que a anormalidade deve ser enquadrada como um tumor benigno das mitocôndrias. O depósito de cálcio é achado frequente e não patológico nas mitocondrias dos osteoblastos. A disfunção dos hormônios calcitonina e paratormônio provoca hipercalcemia sanguínea que reflete-se em um excesso de cálcio citoplasmático que pode depositar-se na mitocôndria, causando danos ao rim e coração. A célula pode tornar-se repleta de cálcio e morrer.

Algumas anormalidades estruturais podem ser causadas por intoxicação por substâncias, como álcool, quelantes, reserpina e quadros patológicos, como hipofisectomia, hepatites virais e deficiência nutricionais. Pode-se perceber alterações ao ME como mitocôndrias de formas bizarras, gigantes e vaculolizadas. No entanto, nenhuma patologia foi atribuída diretamente às alterações mitocondriais. O hipertireoidismo produz um aumento global da concentração de mitocondrias nas células, pois os hormônios T3 e T4 estimulam a proliferação e aumento da atividade das mitocôndrias.

Fonte: www.icb.ufmg.br

Mitocôndrias

As mitocôndrias são organelas presentes em todas as células eucarióticas podendo ter formas e tamanhos variados, possuem grande mobilidade, localizando-se em sítios intracelulares onde há maior necessidade de energia, pois sua função principal é a produção de ATP.

Mitocôndrias
Mitocôndria

Esse compartimento é formado por duas camadas de membrana, uma externa, altamente permeável que possui proteínas formadoras de poros (porinas) que permitem o trânsito livre de moléculas, e uma interna, altamente especializada e mais fina que se dobra formando pregas chamadas cristas. Dentro da membrana interna existe uma substância amorfa onde estão os ribossomos, o DNA mitocondrial e as enzimas, responsáveis pelas várias funções da mitocôndria. E entre as membranas está o espaço intermembrana, que contém várias enzimas e onde acumula prótons transportados da matriz

Mitocôndrias
Mitocôndria

Fonte: www.ufmt.br

Mitocôndrias

Do grego (mito = filamento, chondrion = partícula), o nome tem mais relação com as possíveis formas assumidas pela mitocôndria do que com a sua finalidade. É uma organela de diâmetro entre 0,5 e 1,0 mm e comprimento variável, de 0,5mm (cél. secretora de esteróides) a 8 ou 10 mm (cél. muscular esquelética).

Presente em todas as células eucarióticas, a mitocôndria converte a energia derivada dos combustíveis químicos em energia armazenada sobre a forma de ATP (adenosina trifosfato). A mitocôndria permite uma maior extração de energia da molécula de glicose; estima-se que a fosforilação oxidativa produza mais de 2 x 1026 moléculas de ATP por dia no homem.

ACUMULAÇÕES DE ENERGIA ESPIRITUAL

Por intermédio das mitocôndrias, que podem ser consideradas acumulações de energia espiritual, em forma de grânulos, assegurando a atividade celular, a mente transmite ao carro físico a que se ajusta, durante a encarnação, todos os seus estados felizes ou infelizes, equilibrando ou conturbando o ciclo de causa e efeito das forças por ela própria libertadas nos processos endotérmicos, mantenedores da biossíntese.

Nessa base, dispomos largamente dos anticorpos e dos múltiplos agentes imunológicos cunhados pela governança do Espírito, em favor da preservação do corpo, de acordo com as multimilenárias experiências adquiridas por ele mesmo, na lenta e laboriosa viagem a que foi constrangido nas faixas inferiores da Natureza.

Da mesma sorte, possuímos, funcionando automaticamente:

A secretina, a tiroxina, a adrenalina,a luteína, a insulina, a foliculina, os hormônios gonadotrópicos

E unidades outras, entre as secreções internas, à guisa de aceleradores e excitantes, moderadores e reatores, transformadores e calmantes das atividades químicas nos vários departamentos de trabalho em que se subdivide o Estado Fisiológico.

Mitocôndria - s.f. Grânulo isolado ou bastonete que representa um dos elementos do condrioma citoplasmático das células vivas.

As mitocôndrias têm: biocatalisadores, enzimas, e vitaminas.

Subdividem-se em:

Condriossomos [formas granulares], e

Condriocantes ou condriomites [formas filamentosas]

Mitocôndrias ( Casas de força da célula )

Todas as atividades celulares consomem energia.

Para sustentar, as células são dotadas de verdadeiras usinas energéticas: AS MITOCÔNDRIAS.

As mitocôndrias são pequenos bastonetes membranosos (lipoproteica), que flutuam dentro do citoplasma.

Dentro delas existem uma complexa maquinaria química, capaz de liberar a energia contida nos alimentos que a célula absorve.

Isso acontece da seguinte forma: as substancias nutritivas penetram nas mitocôndrias, onde reagem com o gás oxigênio, em um processo comparável à queima de um combustível. Essa reação recebe o nome de respiração celular. A partir daí é produzido energia em forma de ATP (adenosina trifosfato).

Funções da Mitocôndria

Produção de Energia;

Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória.

Origem das Mitocôfndrias

Durante os anos oitenta, Lynn Margulis propôs a teoria da endosimbiose para explicar a origem das mitocôndrias e cloroplastos de procariontes. De acordo com esta idéia, um procarionte maior engolfou ou cercou um procarionte menor há uns 1.5 bilhão ou 700 milhões de anos atrás.

Em vez de digerir o organismo menor, o grande e o pequeno entraram em um tipo de simbiose conhecido como mutualismo, em que ambos os organismos se beneficiam e nenhum é danificado. O organismo maior ganhou excesso de ATP (adenosina trifosfato) fornecido pela "protomitocôndria" e açúcar em excesso fornecidos pelo " protocloroplasto ", enquanto fornecia um ambiente estável e as matérias-primas que o endosimbionte requeria. Esta relação é tão forte que agora células de eucarionte não podem sobreviver sem mitocôndria (igualmente eucariontes fotossintéticos não podem sobreviver sem cloroplastos), e os endosimbiontes não podem sobreviver fora dos anfitriões. Quase todos eucariontes têm mitocôndria.

Fonte: www.guia.heu.nom.br

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