Texto 5 – Organelas Oxidativas: Mitocondrias e Peroxissomos
2. A mitocôndria
A mitocôndria é uma organela citoplasmática presente em todas as células eucariontes, tanto animais quanto vegetais, e, nas primeiras, é a principal responsável pela produção de energia utilizável pela célula, na forma de ATP (adenosina trifosfato). Morfogicamente, a mitocôndria tem uma forma de charuto e em cortes ultra-finos observados ao microscópio eletrônico, apresenta-se limitada por uma dupla membrana, delimitando dois compartimentos: um compartimento externo (entre membranas) e um interno (a matriz) (Fig. 1).
Figura 1: Esquema geral da morfologia de uma mitocôndria em corte longitudinal. Note a ocorrência de duas membranas (externa lisa e interna formando cristas) que delimitam dois compartimentos (externo e matriz).
Fonte: DE ROBERTIS, E.D.P.; DE ROBERTIS, E.M.F. Jr. Cell and molecular biology. 2nd Ed. Saunders College, Philadelphia. 1980.
A membrana externa é lisa enquanto que a membrana interna apresenta-se dobrada (cristas) na forma de septos que se projetam para a matriz. Uma peculiaridade desta organela é a presença de um genoma próprio, na forma de uma pequena molécula circular de DNA na matriz, ligada a uma crista. Normalmente existem mais de uma cópia idêntica desse DNA por mitocôndria.
Além do DNA, a matriz mitocondrial possui todo o maquinário de síntese protéica, incluindo pequenos ribossomos e as diversas formas de RNAs. A mitocôndria é pois capaz de codificar e sintetizar umas poucas proteínas (menos de 1% do total), que constituem algumas das sub-unidades de proteínas integrantes da membrana interna. Todas as demais proteínas da organela são sintetizadas no citossol e importadas para o seu interior.
Existem dois complexos protéicos principais, um na membrana externa da mitocôndria (denominado complexo TOM) e outro na membrana interna (denominado TIM), que formam poros seletivos que estão envolvidos na tomada e direcionamento das proteínas para as duas membranas e compartimentos da organela (externo e matriz). Essas proteínas têm determinadas sequências de sinalização que são reconhecidas por outras proteínas citossólicas e dirigidas para os complexos de transporte na mitocôndria. Para passarem pelos poros dos complexos, as proteínas são desdobradas e readquirem, posteriormente, sua conformação original após a passagem.
Um aspecto importante da mitocôndria é que se trata de uma organela extremamente dinâmica. A observação de células vivas mostra mitocôndrias movendo-se pelo citoplasma (com o auxílio do citoesqueleto), sofrendo processos de fusão e separação, continuamente.
Para saber mais sobre a Movimentação da mitocôndria pelo citossol por interação com o citoesqueleto (microtúbulos), assista a animação abaixo: Animação
Sem as mitocôndrias, as células eucariontes animais teriam que depender da glicólise anaeróbica para a geração de energia (ATP). Contudo, tal processo, que quebra moléculas de glicose em piruvato no citossol, é capaz de liberar apenas uma pequena parte da energia disponível da oxidação de açúcares. Nas mitocôndrias, o metabolismo de açúcares (e ácidos graxos) é completado com sua oxidação, pelo oxigênio molecular (O2), a CO2 e H2O. A energia liberada é captada de forma bastante eficiente, uma vez que 36 moléculas de ATP são produzidas por cada molécula de glicose, enquanto a glicólise sozinha produz apenas duas moléculas de ATP.