Mitocôndrias são as "usinas de energia" da célula, quebrando moléculas de combustível e capturando energia na respiração celular.
Cloroplastos são encontrados em plantas e algas. Eles são responsáveis pela captura de energia luminosa para fabricar açúcares na fotossíntese.
Mitocôndria e cloroplastos provavelmente começaram como bactérias que foram englobadas por células maiores (a teoria endossimbiótica).
INTRODUÇÃO:
Você deve saber que o seu corpo é feito de células (trilhões delas). Você também deve saber que a razão pela qual você precisa de comida — como vegetais — é para que você tenha energia para fazer coisas como praticar esportes, estudar, andar e até mesmo respirar.
Mas o que acontece exatamente no seu corpo para transformar a energia armazenada no brócolis de forma que o seu corpo consiga usá-la? E como a energia acaba armazenada no brócolis?
As respostas para estas perguntas têm muito a ver com duas importantes organelas: mitocôndrias e cloroplastos.
Cloroplastos são organelas encontradas nas células dos brócolis, assim como nas células de outras plantas e algas. Elas capturam a energia da luz e a armazenam como moléculas de combustível nos tecidos das plantas.
Mitocôndrias são encontradas dentro de suas células, e também nas células de plantas. Elas convertem a energia armazenada nas moléculas do brócolis (ou outras moléculas combustíveis) em uma forma que a célula consegue utilizar.
Vamos estudar com mais detalhes estas duas organelas muito importantes.
CLOROPLASTOS:
Cloroplastos são encontrados somente em plantas e algas fotossintetizantes. (Humanos e outros animais não possuem cloroplastos.) O papel do cloroplasto é realizar um processo chamado fotossíntese.
Na fotossíntese, a energia luminosa é coletada e usada para construir açúcares a partir do dióxido de carbono. Os açúcares produzidos na fotossíntese podem ser usados pela célula da planta, ou podem ser consumidos por animais que comem plantas, como os humanos. A energia contida nestes açúcares é colhida através de um processo chamado respiração celular, o qual acontece dentro das mitocôndrias das células das plantas e dos animais.
Cloroplastos são organelas em forma de disco encontradas no citosol da célula. Eles possuem membranas externa e interna com um espaço intermembranar entre elas. Se você atravessasse as duas camadas de membrana e alcançasse o espaço no centro, você descobriria que ele contém discos de membrana conhecidos como tilacóides, dispostos em pilhas interconectadas chamadas de grana (singular, granum).
Diagrama de um cloroplasto, mostrando membrana externa, membrana interna, espaço intermembranar, estroma e tilacoides em pilhas, chamadas grana.
Diagrama de um cloroplasto, mostrando membrana externa, membrana interna, espaço intermembranar, estroma e tilacoides em pilhas, chamadas grana.
_Imagem modificada de "Chloroplast mini," de Kelvin Ma (CC BY 3.0)._
A membrana de um disco tilacoide contém complexos de coleta de luz que incluem a clorofila, um pigmento que dá às plantas a sua cor verde. Discos tilacoides são ocos e o espaço dentro do disco é chamado de espaço tilacoide ou lúmen, enquanto o fluido envolvendo os tilacoides é chamado de estroma.
MITOCÔNDRIAS:
Mitocôndrias(singular, mitocôndria) são geralmente chamadas de usinas de energia ou fábricas de energia da célula. A função delas é produzir um suprimento constante de adenosina trifosfato (ATP), a principal molécula carregadora de energia da célula. O processo de fabricar ATP usando energia química de combustíveis, tais como os açúcares, é chamado de respiração celular, e muitos desses passos acontecem dentro da mitocôndria.
As mitocôndrias são suspensas no citosol gelatinoso da célula. Elas possuem formato oval e possuem duas membranas: uma externa, envolvendo toda a organela, e uma interna, com muitas saliências internas chamadas cristas que aumentam a área de superfície.
Eletromicrografia de uma mitocôndria, mostrando matriz, cristas, membrana externa e membrana interna.
Eletromicrografia de uma mitocôndria, mostrando matriz, cristas, membrana externa e membrana interna.
O espaço entre as membranas é chamado de espaço intermembranar, e o compartimento delimitado pela membrana interna é chamado de matriz mitocondrial. A matriz contém DNA mitocondrial e ribossomos. Falaremos brevemente sobre o porquê da mitocôndria (e dos cloroplastos) possuirem o seu próprio DNA e ribossomos.
A estrutura em múltiplos compartimentos da mitocôndria parece complicada para nós. Isso é verdade, mas acaba sendo muito útil para a respiração celular, permitindo que as reações sejam mantidas separadas e diferentes concentrações de moléculas sejam mantidas em diferentes "cômodos". Como funciona?
Embora as mitocôndrias sejam encontradas na maioria dos tipos celulares de humanos (assim como na maioria dos tipos celulares de outros animais e plantas), os seus números variam dependendo da função da célula e de sua demanda de energia. Por exemplo, as células musculares possuem tipicamente alta demanda de energia e grande número de mitocôndrias, enquanto que as células vermelhas do sangue, que são altamente especializadas para transporte de oxigênio, não possuem mitocôndrias.
De onde estas organelas se originaram?
Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos contêm o seu próprio DNA e ribossomos. Por que estas organelas precisariam de DNA e ribossomos, quando existe DNA no núcleo e ribossomos no citosol?
Fortes evidências apontam para a endossimbiose como resposta para o enigma. Simbiose é a relação no qual organismos de duas espécies separadas vivem em uma relação próxima e dependente. Endossimbiose (endo- = “dentro”) é um tipo específico de simbiose onde um organismo vive dentro do outro.
