Quais as características que as mitocôndrias possuem que as diferem das outras organelas?

Questão 4

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Estude as mitocôndrias e os cloroplastos, organelas que têm origem na endossimbiose. Revise esse conteúdo de citologia para arrebentar em Biologia no Enem e nos vestibulares.
O que é e qual a função da mitocôndria
Estrutura das mitocôndrias
Cloroplastos: o que são e qual sua função
Exercícios sobre mitocôndrias e cloroplastos
Sobre o(a) autor(a):
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Quais as características das mitocôndrias que fazem delas organelas especiais?
Quais são as principais características das mitocôndrias?
Que todas as organelas dependem das mitocôndrias?
Quais as principais estruturas das mitocôndrias?

(UFPB) Os organismos como os cajueiros, os gatos, as amebas e as bactérias possuem, em comum, as estruturas

a) lisossomos e peroxissomos.

b) retículo endoplasmático e complexo de Golgi.

c) retículo endoplasmático e ribossomos.

d) ribossomos e membrana plasmática.

e) ribossomos e centríolos.

Questão 5

(Vunesp) Os procariontes diferenciam-se dos eucariontes porque os primeiros, entre outras características:

a) não possuem material genético.

b) possuem material genético como os eucariontes, mas são anucleados.

c) possuem núcleo, mas o material genético encontra-se disperso no citoplasma.

d) possuem material genético disperso no núcleo, mas não em estruturas organizadas denominadas cromossomos.

e) possuem núcleo e material genético organizado nos cromossomos.

Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa “c”. A classificação em procarióticas e eucarióticas é baseada na ausência ou presença de carioteca, uma membrana que envolve o material nuclear. Nas células procarióticas, essa membrana está ausente e por isso dizemos que elas não apresentam núcleo definido.

Resposta Questão 2

Alternativa “b”. Cianobactérias e bactérias são seres que apresentam células procarióticas, ou seja, que não possuem membrana envolvendo o material nuclear.

Resposta Questão 3

Alternativa “d”. Como essas células não apresentam estruturas membranosas em seu interior, a única organela encontrada em procariontes é o ribossomo.

Resposta Questão 4

Alternativa “d”. As estruturas comuns às células vegetais, animais e aos procariontes são os ribossomos e a membrana plasmática. É importante lembrar que, no interior de células procarióticas, não são encontradas estruturas membranosas.

Resposta Questão 5

Alternativa “b”. Os organismos procariontes são seres que apresentam células com material genético disperso no citoplasma em virtude da ausência de uma membrana nuclear (carioteca).

A teoria endossimbiótica explica como surgiram os cloroplastos e as mitocôndrias na célula eucariótica.

A teoria endossimbiótica é utilizada para explicar a origem das mitocôndrias e cloroplastos nas células eucarióticas. Essa teoria foi proposta em 1981, por Lynn Margulis, em um livro chamado Symbiosis in Cell Evolytion.

→ O que diz a teoria endossimbiótica?

A teoria endossimbiótica afirma que mitocôndrias e cloroplastos são organelas que se originaram a partir da interação de um organismo procarionte com um organismo eucarionte. Essa interação provocou uma associação simbiótica estável, ou seja, uma interação em que todos os envolvidos são beneficiados com o processo.

Acredita-se que um organismo eucarionte englobou uma partícula procarionte autotrófica. A partir disso, eles iniciaram uma relação de cooperação, e um organismo passou a viver no interior do outro (endossimbiose). Com o tempo, essa relação tornou-se tão importante que os organismos não poderiam mais viver de forma isolada.

Provavelmente o organismo procarionte autotrófico beneficiou a célula hospedeira garantindo processos como a respiração celular, no caso da mitocôndria, e a fotossíntese, no caso dos cloroplastos. Já a célula hospedeira garantia proteção e nutrientes às novas organelas celulares.

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→ Quais evidências sustentam essa teoria?

Muitas evidências sustentam a teoria de que os cloroplastos e mitocôndrias surgiram de uma interação endossimbiótica. Entre os principais pontos, podemos citar:

A presença de uma dupla membrana envolvendo mitocôndrias e cloroplastos. Essa dupla membrana, provavelmente, é resultado da membrana que já pertencia ao organismo procarionte, somada à membrana do organismo eucarionte que realizou o processo de englobamento (fagocitose);
Mitocôndrias e cloroplastos apresentam tamanhos semelhantes aos das bactérias;
A presença de proteínas muito similares àquelas encontradas em procariontes;
Cloroplastos e mitocôndrias possuem DNA próprio. Esse DNA difere-se daquele existente no núcleo celular e assemelha-se às moléculas de DNA encontradas em bactérias;
Possuem capacidade de autoduplicação;
Tanto mitocôndrias quanto cloroplastos apresentam ribossomos próprios.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Estude as mitocôndrias e os cloroplastos, organelas que têm origem na endossimbiose. Revise esse conteúdo de citologia para arrebentar em Biologia no Enem e nos vestibulares.

A mitocôndria e o cloroplasto são organelas bastante peculiares. Essas duas organelas citoplasmáticas possuem uma característica que as demais não possuem: a presença de material genético próprio. Essa característica é a principal pista usada para a elaboração da teoria da endossimbiose, que tenta explicar a origem dessas organelas.

Aprenda mais sobre as mitocôndrias e os cloroplastos nesta aula de citologia para o Enem e para os vestibulares.

O que é e qual a função da mitocôndria

Nos seres vivos aeróbios eucariontes, há uma organela citoplasmática especializada na respiração celular: a mitocôndria. A respiração celular é um processo onde moléculas orgânicas são quebradas para a obtenção da energia na forma de ATP (a moeda energética das células).

Na respiração celular aeróbica, essa quebra é feita com a ajuda do gás oxigênio e realizada em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. Essas duas últimas etapas são realizadas no interior das mitocôndrias.

Estrutura das mitocôndrias

Essas organelas citoplasmáticas possuem a forma de grãos ou bastonetes com tamanho aproximado de 2 µm de largura por 10 µm de comprimento.

Ao observarmos as mitocôndrias ao microscópio eletrônico, é possível notar que elas possuem duas membranas semelhantes à membrana plasmática. Uma das membranas delimita a organela. Já a outra, dobra-se sobre si mesma, formando uma série de reentrâncias no interior da mitocôndria. Essa série de septos são chamados de cristas mitocondriais.

Figura 1: Esquema de uma mitocôndria, onde podemos observar sua membrana externa delimitando a organela e a interna dobrando-se sobre si mesma e formando as cristas mitocondriais.

Permeando as cristas mitocondriais encontramos uma série de proteínas e transportadores de elétrons que irão participar da cadeia respiratória. As cristas mitocondriais, como todas as suas dobras, aumentam a área de adesão para estas enzimas, sem que seja necessária uma organela maior.

Entre as cristas mitocondriais encontramos uma substância gelatinosa, semelhante a que compõe o citosol. Essa substância é chamada de matriz mitocondrial. Na matriz mitocondrial há diversas enzimas que também são responsáveis por reações químicas que ocorrem na respiração celular.

Além das enzimas, também encontramos na matriz mitocondrial DNA, RNA e ribossomos. Isso mesmo, os ribossomos das mitocôndrias são organelas celulares dentro de outra organela! Isso, como veremos, reforçará a teoria da endossimbiose.

Figura 2: Micrografia obtida através de microscópio óptico e colorida artificialmente. Na imagem podemos observar em laranja uma mitocôndria com suas duas membranas.

Como têm todo o “maquinário” próprio para a produção de proteínas, as mitocôndrias são capazes de produzir suas próprias proteínas e enzimas. Além disso, a presença do DNA dentro das mitocôndrias permite que elas se autodupliquem, independentemente da célula. Desse modo, seu número se mantém constante nas células, mesmo depois delas terem sofrido divisão celular.

DNA mitocondrial e hereditariedade

As mitocôndrias são doadas aos filhos pelas suas mães. Isso porque, quando ocorre a fecundação, o espermatozoide (célula com citoplasma extremamente reduzido) “doa” ao óvulo apenas seu núcleo. Sendo assim, as demais organelas presentes no zigoto são herdadas do óvulo, ou seja, da “mãe” do indivíduo.

Como não há mistura genética no DNA mitocondrial, é muito mais fácil estabelecer uma linhagem genética através desse material genético. Há estudos, por exemplo, que tentam rastrear os primeiros seres humanos através do DNA mitocondrial.

Cloroplastos: o que são e qual sua função

Os cloroplastos são plastos classificados como cromoplastos. Isso quer dizer que são vesículas que armazenam pigmentos. Além dos cromoplastos, como os cloroplastos, as células vegetais podem também ter outros plastos que armazenam outras substâncias, como o amido (amiloplastos) e óleos (oleoplastos).

Porém, como já vimos no início dessa aula, os cloroplastos são bastante peculiares e não se resumem a bolsinhas que guardam um pigmento.

Os cloroplastos contêm o pigmento responsável pela fotossíntese, processo autotrófico de moléculas energéticas. Ou seja, são os cloroplastos que vão fazer o processo de produção “do próprio alimento” das plantas.

Estrutura dos cloroplastos

Os cloroplastos são organelas que possuem um tamanho entre 4 µm e 7 µm. Podem ser vistos ao microscópio óptico e têm a coloração verde. Essa coloração se deve ao pigmento em seu interior: a clorofila.

Figura 3: Micrografia produzida a partir de microscópio óptico. Na imagem podemos ver várias bolinhas verdes, que são os cloroplastos.

A clorofila é a substância responsável por capturar a energia luminosa proveniente do Sol, indispensável à fotossíntese. A clorofila é formada por um álcool de cadeia longa (fitol), ligado a cadeias de carbonos e nitrogênio com um átomo de magnésio no meio.

Através do microscópio eletrônico é possível constatarmos que os cloroplastos são envolvidos por duas membranas semelhantes à membrana plasmática. No interior dessas membranas, encontramos uma rede de membranas ou lamelas, dentro das quais estão a clorofila e outros pigmentos.

Figura 4: Micrografia obtida através de microscópio eletrônico de transmissão e colorida artificialmente. Pela imagem podemos observar as pilhas de tilacoides formadas pela rede de membranas internas.

Essas redes de membranas no interior dos cloroplastos formam uma série de vesículas achatadas, chamadas de tilacoides. Esses tilacoides, semelhantes a moedinhas, empilham-se formando estruturas que chamamos de granum. O conjunto de granum de um cloroplasto é chamado de grana.

O espaço entre os granum é preenchido por uma espécie de gel, chamado de estroma. No estroma estão diversas substâncias envolvidas na fotossíntese.

Figura 5: Esquema mostrando as partes de um cloroplasto.

Teoria da endossimbiose

Suspeita-se que as mitocôndrias tenham surgido a partir de uma simbiose com bactérias há aproximadamente 2,5 bilhões de anos. Essa simbiose se deu quando células fagocitaram bactérias e essas teriam escapado do mecanismo de digestão das suas hospedeiras. Dessa maneira, essas bactérias passaram a viver no interior dessas células primitivas.

Segundo essa teoria, essas bactérias seriam capazes de fazer respiração aeróbia, ao contrário das células com quem estabeleceram simbiose. Sendo a respiração aeróbia muito mais rentável (do ponto de vista energético) do que a respiração anaeróbia, essas células hospedeiras passaram a contar com esse maior aporte de energia.

Figura 6: Esquema demonstrando a teoria da endossimbiose.

Algo semelhante aconteceu também com os cloroplastos. Nesse caso, teriam sido cianobactérias as células fagocitadas que se tornaram endossimbiontes e, mais tarde, organelas citoplasmáticas presentes em células eucariontes autotróficas.

Videoaula

Para saber mais sobre as mitocôndrias, os cloroplastos e a Teoria da Endossimbiose, veja esta aula do professor Samuel Cunha:

Exercícios sobre mitocôndrias e cloroplastos

Para finalizar sua revisão, que tal testar seus conhecimentos com os exercícios que selecionei para você:

Sobre o(a) autor(a):

Juliana Evelyn dos Santos é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina e cursa o Mestrado em Educação na mesma instituição. Ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem e do Curso Enem Gratuito.

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Quais as características das mitocôndrias que fazem delas organelas especiais?

As mitocôndrias são organelas consideradas semiautônomas, pois conseguem produzir algumas de suas proteínas. No interior dessa organela, na matriz, encontram-se proteínas, DNA, RNA e ribossomos (menores que os do restante da célula), além de outras substâncias.

Quais são as principais características das mitocôndrias?

→ Características das mitocôndrias As mitocôndrias são organelas de formato esférico ou alongado encontradas em quase todas as células eucariontes, isto é, células que se caracterizam pela presença de material genético envolto pela membrana nuclear. Em células procariontes, as mitocôndrias não estão presentes.

Que todas as organelas dependem das mitocôndrias?

c) Todas as organelas dependem das mitocôndrias porque estas produzem energia (ATP) através da respiração celular aeróbica. Essa energia é utilizada pelas outras organelas para realizarem suas funções.

Quais as principais estruturas das mitocôndrias?

As mitocôndrias tem na estrutura partículas sintetizadoras, matriz, espaço intermembranoso, ribossomos, cristas, grânulos, DNA próprio (chamado também de DNA mitocondrial) e a membrana externa e a interna.