Mitocôndrias: Estrutura, Função e Importância

Mitocôndrias: Estrutura, Função e Importância

As mitocôndrias são organelas complexas presentes nas células eucarióticas e tem como função produzir a maior parte da energia das células, através do processo chamado de respiração celular.

Possuem duas membranas lipoproteicas: uma externa e uma interna com inúmeras dobras, além de moléculas de DNA, enzimas e ribossomos e têm capacidade de autoduplicação.

O tamanho, a forma, a quantidade e a distribuição dessas organelas varia de uma célula para outra. Em uma célula humana, por exemplo, pode existir entre 3000 e 5000 mitocôndrias aproximadamente.

Estrutura Mitocondrial

Estrutura da Mitocôndria

A dupla membrana é assim organizada: a membrana externa é semelhante a de outras organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas chamadas de porinas, que controlam a entrada de moléculas, permitindo a passagem de algumas relativamente grandes. A membrana interna é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais.

As cristas mitocondriais se projetam para um espaço central chamado matriz mitocondrial, que é preenchida por uma substância viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam do processo de produção de energia.

Na matriz são encontradas os ribossomos, que produzem proteínas necessárias à organela. Eles são diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e mais parecidos com o das bactérias. Outra característica comum a bactérias e mitocôndrias são as moléculas circulares de DNA.

Respiração Celular

A respiração celular é um processo de oxidação de moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos e glicídeos, em especial a glicose, que é a principal fonte de energia utilizada pelos organismos heterotróficos.

A glicose é proveniente da alimentação (sendo produzida pelos organismos autotróficos através da fotossíntese) e convertida em gás carbônico e água, produzindo moléculas de ATP (adenosina trifosfato), as quais são usadas em diversas atividades celulares. Esse processo de produção de energia é muito eficiente, pois são produzidas cerca de 30 moléculas de ATP (por cada molécula de glicose), cuja capacidade de armazenar energia é maior do que qualquer motor construído pelo ser humano.A degradação da glicose envolve diversas moléculas, enzimas e íons e acontece em 3 etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. As duas últimas fases são as que mais produzem energia e ocorrem na mitocôndria, enquanto a glicólise acontece no citosol.

A equação química geral do processo é representada da seguinte forma:

C6H12O6 + 6O2 + 30ADP + 30Pi → 6CO2 + 6H2O + 30ATP

Vídeo sobre organelas citoplasmática

membrana plasmatica

Membrana celular

(ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)

Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.

Constituição química da membrana plasmática

Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoproteica.

A organização molecular da membrana plasmática

Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.

O modelo do mosaico fluído

A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido. 

Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.

historia da citologia

História da citologia

Introdução

A Citologia é uma das áreas da Biologia que mais tempo demorou para se desenvolver. Isto ocorreu, pois as células não são visíveis a olho nu, sendo assim, esta ciência dependia do desenvolvimento de um instrumento capaz de aumentar e possibilitar a visualização das células. Embora o microscópio tenha sido inventado no final do século XVI, foi somente na segunda metade do século XVII que teve início as pesquisas e descobertas na área de Biologia Celular.

História da Citologia

- O pioneiro nas pesquisas com células foi o cientista inglês Robert Hooke. Foi ele quem, em 1665, fez a primeira observação de uma célula ao examinar um pedaço de cortiça em seu microscópio. Foi ele ainda quem utilizou pela primeira vez o termo “célula” para fazer referência aos espaços que havia observado na cortiça.

- No século XIX, a Citologia apresentou grandes avanços e descobertas, com o aprimoramento dos microscópios. Em 1838, o botânico alemão Matthias Schleiden, considerado o fundador da Teoria Celular, conseguiu comprovar a existência de células em plantas.

- Já em 1839, o fisiologista alemão Theodor Schwann, considerado o pai da Histologia Moderna, conseguiu mostrar que os seres humanos também possuíam células.

- Em 1858, ocorreu mais um grande avanço na Biologia Celular. O médico patologista alemão Rudolf Ludwig Karl Virchow chegou a conclusão de que as células dão origem a outras células.

Curiosidades:

- Hooke usou o termo célula, pois os espaços que havia observado na cortiça pareciam os quartos dos sacerdotes (celdas).

- Os microscópios eletrônicos são os mais avançados e potentes, conseguindo ampliar uma célula em até 100 mil vezes.

ciclo do carbono

Ciclo do Carbono

 As plantas realizam fotossíntese retirando o carbono do CO₂ do ambiente para formatação de matéria orgânica. Esta última é oxidada pelo processo de respiração celular, que resulta em liberação de CO2 para o ambiente. A decomposição e queima de combustíveis fósseis (carvão e petróleo) também libera CO₂ no ambiente. Além disso, o aumento no teor de CO₂ atmosférico causa o agravamento do "efeito estufa" que pode acarretar o descongelamento de geleiras e das calotas polares com conseqüente aumento do nível do mar e inundação das cidades litorâneas.     

ciclo do oxigenio

Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio se encontra intimamente ligado com o ciclo do carbono, uma vez que o fluxo de ambos está associado aos mesmos fenômenos: fotossíntese e respiração. Os processos de fotossíntese liberam oxigênio para a atmosfera, enquanto os processos de respiração e combustão o consomem. Parte do O2 da estratosfera é transformado pela ação de raios ultravioletas em ozônio (O₃). Este forma uma camada que funciona como um filtro, evitando a penetração de 80% dos raios ultravioletas. A liberação constante de clorofluorcarbonos (CFC) leva a destruição da camada de ozônio. 

ciclo da agua

Ciclo da Água

A água apresenta dois ciclos:

Ciclo curto ou pequeno: é aquele que ocorre pela lenta evaporação da água dos mares, rios, lagos e lagos, formando nuvens. Estas se condensam, voltando a superfície na forma de chuva ou neve; 

Ciclo longo: É aquele em que a água passa pelo corpo dos seres vivos antes de voltar ao ambiente. A água é retirada do solo através das raízes das plantas sendo utilizada para a fotossíntese ou passada para outros animais através da cadeia alimentar. A água volta a atmosfera através da respiração, transpiração, fezes e urina.