Mitocôndria

A mitocôndria (do Grego μίτος ou mitos (fio/linha) + χονδρίοv ou "chondrion" (grânulo)) é uma das organelas celulares mais importantes e extremamente relevante para a respiração celular. É abastecida pela célula que a hospeda por substâncias orgânicas como a glicose, processa e converte em energia sob a forma de ATP, que devolve para a célula hospedeira, sendo energia química que pode ser usada em reações bioquímicas que necessitam de dispêndio de energia. A mitocôndria está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso (na extremidade dos axônios), do coração e do sistema muscular, uma vez que estas apresentam uma necessidade maior de energia.

A mitocôndria está presente na maioria dos eucariontes, exceto num grupo de protistas chamado Archezoa, apesar da análise genômica destes organismos indicar que podem ter perdido as mitocôndrias ao longo da evolução. A principal evidência disto é o fato de alguns genes codificadores de proteínas mitocondriais terem sido encontrados no genoma nuclear destes protistas. Foi descrita por Altmann, em 1894 (que as denominou "bioblastos"), sugerindo a sua relação com a oxidação celular. O seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma, indo de quinhentas a mil ou até dez mil dessas estruturas por célula.

Esta apresenta duas membranas lipoprotéicas, 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, ribossomos e DNA mitocondrial, de forma circular, que contém 37 genes codificadores de 13 proteínas, de 2 rRNAs e 22 tRNAs. Estes são necessários no processo de produção de ATP, ou seja, necessários para que a respiração celular ocorra.

A mitocôndria forma uma extensa rede, denominada rede mitocondrial. Essa rede é constituída por subunidades mitocondriais que podem se fundir ou se dividir de acordo com as necessidades fisiológicas. A organela tem sido associada, nos últimos anos, ao processo de morte celular denominado apoptose. Diversas proteínas mitocondriais encontram-se diretamente ligadas à apoptose, como as proteínas BCL-2, AIF e o Citocromo C, por exemplo.

Função

As mitocôndrias são organelas que agem como um sistema digestivo que absorve nutrientes, os decompõe e cria moléculas ricas em energia para a célula. A sua função é vital para a célula, sem a qual há morte celular. O DNA mitocondrial não tem se modificado muito desde o seu princípio, além do descartar de DNA inutilizado, apesar do seu elevado índice de mutações (10 vezes maior que o DNA nuclear). O que acontece é que este DNA está apenas sujeito a modificações por mutação, dado não haver maneira do mesmo sofrer recombinação como acontece quando o DNA do espermatozoide entra no núcleo do óvulo, dando-se a recombinação quando metade do DNA de cada parente se junta, formando o ovo, ou zigoto. Como o que entra na célula sexual feminina vindo do pai é apenas o seu DNA nuclear, as mitocôndrias masculinas ficam de fora, logo não se dá recombinação do seu DNA. O resultado é recebermos o DNA mitocondrial da mãe, levando a poucas modificações deste ao longo dos tempos. Os antropólogos aproveitam estas propriedades para examinar, através do DNA mitocondrial, as relações de parentesco entre os grandes grupos de seres vivos. Esta situação mostra-nos o elevado poder da recombinação genética, visto que o DNA nuclear, sempre atrasado em relação ao mitocondrial que sofre 10 vezes mais mutações, ganha um enorme impulso de modificação na recombinação com outros DNAs.

A mitocôndria é responsável por muitos processos catabólicos fundamentais para a obtenção de energia para a célula, como a β-oxidação de ácidos graxos, o Ciclo de Krebs e a Cadeia respiratória. Elas atuam como alarmes moleculares quando as células são expostas ao estresse ou a substâncias químicas que podem danificar o DNA, como a quimioterapia. Estudo sugere que as mitocôndrias se tornam a primeira linha de defesa na detecção do estresse no DNA.