O que são organelas?

Organelas são estruturas minúsculas que desempenham funções muito específicas nas células. O termo é uma referência aos órgãos, comparando a maneira como essas estruturas operam nas células e a maneira como os órgãos funcionam no corpo. Um número de organelas diferentes pode ser encontrado dentro de vários tipos de células vegetais, animais e bacterianas. Cada um tem sua própria tarefa importante, como produzir energia ou fabricar proteínas.

Tipos

Essas estruturas têm uma ampla gama de funções, a maioria das quais são tarefas críticas para a vida da célula. As estruturas mais importantes são o núcleo, o retículo endoplasmático (ER), o aparelho de Golgi, as mitocôndrias e os cloroplastos. Cada uma delas tende a estar localizada em áreas específicas das células. Normalmente, o núcleo está localizado próximo ao centro, com o ER e Golgi localizados nas proximidades, e as organelas restantes se espalham dentro da célula.

O tipo e o número de organelas presentes dentro de uma célula variam, dependendo do objetivo da célula. Por exemplo, quase todas as células vegetais e animais contêm um núcleo, com a exceção notável de glóbulos vermelhos maduros, que não contêm organelas ou material genético. Outro exemplo é que as células musculares normalmente têm muito mais mitocôndrias que outros tipos de células, porque é necessária mais energia para manter as células musculares funcionando de maneira eficaz.

Estrutura

Os pesquisadores acreditam que a razão geral pela qual as organelas evoluíram é que as células se beneficiam do isolamento de muitas reações químicas complexas que ocorrem dentro delas. Dentro das células vegetais e animais, cada uma delas é encerrada em sua própria membrana, o que ajuda a unidade a funcionar. Um dos principais benefícios dessa proteção é que, dentro de uma unidade fechada por membrana, condições químicas como o pH podem ser modificadas sem afetar a célula inteira. Da mesma forma, o conteúdo de cada um é isolado do que ocorre dentro da célula em geral.

Certas organelas são tão grandes que sua forma e superfície podem ser vistas sob um microscópio óptico. Estes incluem mitocôndrias e Golgi, bem como o núcleo celular. No entanto, é necessário um microscópio eletrônico para visualizá-los mais de perto. Não foi até que essas estruturas pudessem ser examinadas por microscopia eletrônica que os pesquisadores começaram a entender como elas funcionavam.

Produção de energia

As mitocôndrias são responsáveis ​​por fornecer às células energia utilizável. São encontrados nos organismos mais complexos, incluindo fungos e plantas, além de animais. A principal função dessas estruturas é produzir uma molécula chamada adenosina trifosfato, ou ATP, que é a principal fonte de energia nas células animais e fungos, e uma fonte secundária para as plantas. As mitocôndrias também têm funções adicionais, incluindo regulação do metabolismo celular e armazenamento de cálcio.

Certas organelas são encontradas apenas dentro de um tipo específico de organismo. O exemplo mais conhecido são os cloroplastos, encontrados apenas nas células de plantas e algas. Os cloroplastos usam a luz solar para produzir glicose através do processo conhecido como fotossíntese. Outro exemplo é o carboxissomo, encontrado apenas em certas espécies bacterianas. Os carboxissomos permitem que as bactérias transformem o carbono em moléculas orgânicas que podem ser usadas como energia.

Produção de proteínas e interações de DNA

Muitas organelas são capazes de se comunicar, devido à sua proximidade ou por meio de sinalização química. Por exemplo, o retículo endoplasmático se conecta ao aparelho de Golgi, e ambas as unidades estão envolvidas na produção de novas proteínas. Novas proteínas são fabricadas no retículo endoplasmático e, a partir daí, mudam-se para o Golgi, onde são modificadas e embaladas para o transporte para outros locais da célula.

Outro exemplo dessa comunicação é o que ocorre entre o núcleo de uma célula e as outras organelas dentro dela. Embora o núcleo e o DNA que ele contém não se conectem fisicamente com outras estruturas celulares, ele se comunica com o resto da célula através de moléculas sinalizadoras de proteínas. A membrana que envolve o núcleo controla o que pode entrar e sair da estrutura, limitando o tráfego a proteínas especiais capazes de interagir com as cadeias de DNA.

Doenças

Assim como os órgãos maiores podem ser afetados por problemas de saúde, as organelas individuais também podem estar sujeitas a condições médicas e distúrbios congênitos. Essas estruturas são tão essenciais para a função celular que as doenças que as afetam geralmente causam sintomas graves e, em alguns casos, são fatais. A disfunção pode ter resultados amplos e inesperados.

A disfunção do retículo endoplasmático tem sido implicada em condições como fibrose cística e nas doenças de Alzheimer, Huntington e Parkinson. Em cada caso, acredita-se que a disfunção celular que coloca estresse no ER contribua para os sintomas que se desenvolvem. As doenças que afetam o Golgi incluem distúrbios congênitos que causam doença hepática, deficiência mental e convulsões, e geralmente causam a morte antes que a criança atinja dois anos de idade.

Uma grande família de condições conhecidas como distúrbios mitocondriais pode causar de problemas digestivos à cegueira, dependendo da natureza específica do distúrbio pelo qual uma pessoa é afetada. Essas condições podem ser difíceis de tratar, pois geralmente envolvem defeitos congênitos que causam danos a todas as organelas envolvidas em um determinado tipo de célula.