Por que as mitocôndrias são consideradas as usinas de energia das células?

Questão 1

(UFV-1996) As mitocôndrias, organelas celulares relacionadas com a produção de energia (ATP), estão presentes em:

a) células animais e vegetais.

b) eucariotos e procariotos.

c) células animais apenas.

d) células vegetais apenas.

e) procariotos.

Questão 2

(Fuvest-2003) As mitocôndrias são consideradas as “casas de força” das células vivas. Tal analogia refere-se ao fato de as mitocôndrias:

a) estocarem moléculas de ATP produzidas na digestão dos alimentos.

b) produzirem ATP com a utilização de energia liberada na oxidação de moléculas orgânicas.

c) consumirem moléculas de ATP na síntese de glicogênio ou de amido a partir de glicose.

d) serem capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP.

e) produzirem ATP a partir da energia liberada na síntese de amido ou de glicogênio.

Questão 3

Observe o esquema de uma mitocôndria e marque a alternativa que indica corretamente o nome da estrutura com várias dobras indicada pelo número 1.

a) Cristas mitocondriais.

b) Matriz mitocondrial.

c) Espaço intermembranoso.

d) Membrana externa.

e) Citoplasma mitocondrial.

Questão 4

As mitocôndrias provavelmente surgiram por um processo endossimbiótico. Analise as alternativas a seguir e marque a única que apresenta uma característica que não apoia essa hipótese:

a) Presença de duas membranas revestindo a estrutura.

b) Presença de DNA próprio.

c) Presença de DNA diferente do nuclear.

d) Capacidade de autoduplicação.

e) Ausência de ribossomos.

Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “a”. As mitocôndrias são organelas membranosas encontradas apenas em células eucariontes.

Resposta Questão 2

Alternativa “b”. Parte do processo de respiração celular ocorre nas mitocôndrias.

Resposta Questão 3

Alternativa “a”. A mitocôndria apresenta duas membranas, e a mais interna forma várias dobras denominadas cristas mitocondriais.

Resposta Questão 4

Alternativa “e”. As mitocôndrias possuem ribossomos próprios, menores que os citoplasmáticos e semelhantes aos que estão presentes nos procariontes.

As mitocôndrias são organelas celulares presentes praticamente em todas as células eucarióticas e responsáveis pelo processo de respiração celular. Elas são encontradas em maior número em células e nas regiões celulares em que há maior gasto energético. As mitocôndrias originaram-se de organismos aeróbios, há cerca de 2,5 bilhões de anos, e apresentam algumas características peculiares, como a presença de uma dupla membrana e um DNA circular.

Leia também: Complexo golgiense: organela responsável pela secreção celular

As mitocôndrias são organelas encontradas na maioria das células eucarióticas, as hemácias, por exemplo, não apresentam mitocôndrias. Essas organelas podem ser arredondadas ou alongadas e apresentam entre 1 µm e 10 µm de comprimento e entre 0,5 µm e 1,0 µm de largura. As mitocôndrias são as organelas responsáveis pelo processo de respiração celular, um processo de obtenção de energia que acontece na presença de oxigênio.

Assim, a quantidade de mitocôndrias na célula, bem como a sua distribuição dentro dela, está relacionada ao requerimento energético da célula, sendo que, em células que há um maior gasto de energia, essas organelas são encontradas em maior quantidade e localizadas em regiões específicas, nas quais ocorre esse gasto energético.

Além da produção de energia, essas organelas são responsáveis, juntamente ao retículo endoplasmático liso, pela regulação da concentração de alguns íons no citoplasma das células.

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Constituição das mitocôndrias

As mitocôndrias são organelas membranosas e, assim como os cloroplastos, apresentam duas características bem peculiares: a presença de dupla membrana e material genético próprio. Nas mitocôndrias, as membranas externa e interna são separadas por um espaço denominado de espaço intermembranoso, que apresenta entre 8 nm e 10 nm de espessura.

A membrana externa apresenta algumas enzimas e proteínas transmembranas, estas permitem a passagem de algumas moléculas para o espaço intermembranoso, tornando esse meio semelhante ao do citosol. No espaço intramembranoso, são encontrados também prótons que atuam no transporte iônico através de complexos fosforilativos na respiração celular.

A membrana interna apresenta cristas, que são projeções da membrana direcionadas para o interior da organela, aumentando a sua superfície e delimitando esse espaço interno, denominado de matriz mitocondrial. As cristas apresentam também alguns componentes, como enzimas, que participam da fosforilação oxidativa e da cadeia transportadora de elétrons no processo de respiração celular.

Na matriz mitocondrial são encontrados ribossomos, grânulos que armazenam alguns cátions, RNA, enzimas, como as que participam do ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico), além de seu material genético.

As mitocôndrias apresentam pequenas moléculas de DNA, que se apresentam como filamentos duplos e circulares, carregando alguns genes que são transmitidos para as organelas filhas após a sua reprodução (fissão). O processo de duplicação do DNA mitocondrial é independente da duplicação do DNA presente no núcleo da célula. O DNA mitocondrial é uma herança materna, pois apenas as mitocôndrias do gameta feminino são transmitidas ao embrião no processo de fecundação.

Leia também: Cloroplastos – organelas vegetais responsáveis pela fotossíntese

Origem das mitocôndrias

A teoria mais aceita atualmente sobre a origem das mitocôndrias é denominada de teoria endossimbiótica. Segundo ela, as mitocôndrias teriam surgido, há cerca de 2,5 bilhões de anos, de um processo de endossimbiose, em que um organismo menor, denominado de simbionte, passa a viver dentro de outro, o hospedeiro, que é maior, em uma relação benéfica.

De acordo com essa teoria, o hospedeiro deveria ser um organismo anaeróbio (não utiliza oxigênio em seus processos para obtenção de energia), e o simbionte, um procarionte aeróbio (utiliza oxigênio em seus processos para obtenção de energia, obtendo um saldo energético maior do que nos processos anaeróbios).

Ao englobar o organismo aeróbio (acredita-se que tenha sido uma bactéria), sem digeri-lo, o organismo hospedeiro conseguiu obter um maior aproveitamento energético de seus alimentos, sendo que o organismo simbionte favoreceu-se da presença de alimento, bem como do abrigo e proteção.

Assim, o surgimento da mitocôndria dá-se pelo fato de que o organismo aeróbio tornou-se parte do organismo hospedeiro, perdendo a capacidade de viver de forma independente e tornando-se necessário para a obtenção de energia pela célula hospedeira. Para saber mais sobre o processo de surgimento das mitocôndrias, acesse: Origem da mitocôndria.

Respiração celular

Arespiração celular é um processo utilizado por alguns organismos para a obtenção de energia. Esse termo geralmente se refere ao processo que ocorre na presença de oxigênio nas mitocôndrias. O processo de respiração celular consiste na oxidação de uma molécula orgânica, geralmente a glicose, obtida através dos alimentos, liberando energia.

Parte da energia obtida nesse processo é armazenada na forma de moléculas de Adenosina Trifosfato (ATP) e será utilizada, posteriormente, nas mais diversas reações do organismo, e a outra parte é liberada na forma de calor. A respiração celular pode ser dividida em três etapas: a glicólise, o ciclo do ácido cítrico (ou ciclo de Krebs) e a fosforilação oxidativa.

Resumo sobre mitocôndrias

• As mitocôndrias são organelas celulares encontradas na maioria das células eucarióticas.

• As mitocôndrias são responsáveis pelo processo de respiração celular.

• As mitocôndrias apresentam membrana dupla e um DNA circular próprio.

• As mitocôndrias surgiram de um processo de endossimbiose entre um organismo aeróbico e um anaeróbio.

• A respiração celular é um processo aeróbio para obtenção de energia.

Por Helivania Sardinha dos Santos

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