O que são mitocôndrias?
As mitocôndrias são as usinas de energia de células animais e vegetais. Eles convertem o NADH e o NADPH transmitidos pelo sangue em ATP (trifosfato de adenosina), a moeda energética comum das máquinas celulares. O singular das mitocôndrias é mitocôndria. Suspeita-se fortemente que as mitocôndrias derivem de células simbióticas precoces que vivem em cooperação com outras células. Essas organelas têm seu próprio DNA, e a evolução já passou milhões de anos transferindo DNA de forma incremental das mitocôndrias para o núcleo da célula, onde reside o restante do DNA.
Uma célula média possui 2.000 mitocôndrias, que ocupam cerca de 20% do volume total. O interior de uma mitocôndria, observável ao microscópio quando manchado, contém uma membrana altamente dobrada. Essas dobras são chamadas de crista. As cristaes existem para maximizar a área superficial dessa membrana, possibilitando um alto rendimento de ATP. A mitocôndria é uma das poucas organelas que possuem uma estrutura de membrana dupla. Sua membrana externa utiliza bicamadas e proteínas fosfolipídicas para impedir a entrada de moléculas com peso atômico maior que 5000. Proteínas especiais maiores que isso só podem atingir o interior da mitocôndria através de transporte ativo. A membrana interna é a mais impermeável de todas, apenas permitindo a entrada e saída de átomos através do transporte ativo.
As mitocôndrias desempenham papéis críticos em muitos aspectos do metabolismo e podem ter funções especializadas, dependendo da célula. Por exemplo, no fígado, as mitocôndrias especializadas processam amônia, um produto celular residual. Quando certas mitocôndrias se decompõem devido a mutações genéticas, resultam em doenças mitocondriais.
As mitocôndrias são incomuns porque, em vez de herdar metade do material genético do pai e metade da mãe, a herança mitocondrial é exclusivamente materna. Em vez de apenas duas cópias dos genes, como no núcleo celular, os genes mitocondriais ocorrem em cinco a dez cópias. Embora uma mitocôndria contenha cerca de 3000 proteínas, seu genoma degenerado só pode codificar cerca de 37. A degeneração mitocondrial desempenha um papel importante no processo de envelhecimento e é referida como uma das sete principais causas de envelhecimento. Como tal, algumas terapias antienvelhecimento propõem "evacuar" o DNA mitocondrial e movê-lo para o núcleo celular, um processo que a evolução iniciou mas não foi concluída.
Existem apenas algumas células eucarióticas (possuidoras de núcleo) que não possuem mitocôndrias - os microsporídeos, as metamônadas e as arcamabe. Estudos examinaram células procarióticas (sem núcleo) procurando possíveis versões atuais de células mitocondriais flutuantes antigas, mas as mitocôndrias evoluíram tão extensivamente em seu tempo nas células eucarióticas que provavelmente são indistinguíveis de seus primos modernos .