Qual a função das mitocôndrias?

Desde as primeiras aulas da faculdade já ouvimos falar sobre as mitocôndrias… mas afinal, o que são e qual a função das mitocrôndrias? Em síntese, elas são organelas essenciais para a maioria das células eucarióticas, frequentemente descritas como as “usinas de energia” da célula. Vamos explorar neste post aspectos como a organização e a função dessas organelas.

Organização das mitocôndrias

As mitocôndrias possuem uma estrutura única, composta por duas membranas distintas: a membrana interna e a membrana externa, que criam compartimentos específicos dentro da organela.

1. Membrana Externa: A membrana externa é relativamente permeável devido à presença de proteínas chamadas porinas, que formam canais a fim de permitir a passagem de moléculas pequenas. Esta membrana também contém enzimas envolvidas no metabolismo lipídico e no transporte de substâncias para dentro e para fora da mitocôndria.
2. Membrana Interna: A membrana interna, em contrapartida, é altamente seletiva e contém numerosas cristas, que são dobras que aumentam significativamente a área de superfície disponível para as reações bioquímicas. Esta membrana é rica em proteínas que compõem a cadeia de transporte de elétrons e a ATP sintase, a enzima responsável pela produção de ATP.
3. Matriz Mitocondrial: O espaço interno da membrana interna é preenchido por uma substância chamada matriz mitocondrial. Esta matriz contém várias enzimas responsáveis pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs), bem como DNA mitocondrial (mtDNA), ribossomos, RNA e outras moléculas necessárias para a síntese de proteínas mitocondriais.

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E qual a função das mitocôndrias?

A mitocôndria possue inúmeras funções, dentre elas:

Produção de ATP

Inegavelmente, a principal função das mitocôndrias é a produção de ATP através do processo de fosforilação oxidativa. Este processo ocorre na membrana interna e envolve a transferência de elétrons ao longo da cadeia de transporte de elétrons, a fim de produzir ATP pela ATP sintase. Os elétrons são fornecidos por moléculas de NADH e FADH2, que são gerados durante o ciclo do ácido cítrico na matriz mitocondrial.

Regulação do metabolismo celular

As mitocôndrias desempenham um papel central no metabolismo celular. Isso porque elas são responsáveis pela oxidação dos nutrientes, como carboidratos, lipídios e proteínas, convertendo-os em energia utilizável na forma de ATP. Além disso, as mitocôndrias regulam a biossíntese de várias moléculas essenciais, incluindo certos aminoácidos e nucleotídeos.

Apoptose

As mitocôndrias são fundamentais na regulação da apoptose, ou morte celular programada. Em suma, elas liberam proteínas pró-apoptóticas no citosol, como o citocromo c, que ativam uma cascata de eventos levando à apoptose. Este processo é essencial para o desenvolvimento e manutenção da homeostase dos tecidos.

Homeostase do cálcio

As mitocôndrias também participam na regulação dos níveis de cálcio intracelular. Elas podem acumular e liberar cálcio em resposta a sinais celulares, desempenhando um papel importante na sinalização celular e na manutenção da homeostase do cálcio, que é crucial para muitas funções celulares, incluindo a contração muscular e a transmissão de sinais nervosos.

Sinalização Celular

Por fim, as mitocôndrias produzem espécies reativas de oxigênio (EROs) como subprodutos do metabolismo oxidativo. Embora em excesso essas moléculas possam ser danosas, em quantidades controladas, elas atuam como mensageiros na sinalização celular, modulando processos como a resposta imune e a adaptação ao estresse.

As disfunções mitocondriais estão associadas a diversas doenças, incluindo distúrbios metabólicos, doenças neurodegenerativas e o envelhecimento, destacando ainda mais sua relevância biológica.

Referência bibliográfica:

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.