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Vista geral das mitocôndria

Pelo cavaleiro de Megan, BSc

As mitocôndria são organelles citoplasmáticas encadernados da membrana dobro actuais na maioria de pilhas eucarióticas. São responsáveis para a respiração aeróbia, produzindo a energia para a pilha, que conseguem através da fosforilação oxidativo.

Crédito: Wire_man/Shutterstock.com

A respiração celular é o processo metabólico em que o oxigênio é usado aos hidratos de carbono, às gorduras e às proteínas da divisão para gerar o triphosphate de adenosina (ATP). As mitocôndria são a sala de motor do `' de organismos eucarióticas, porque são a site principal da respiração celular.

As origens evolucionárias das mitocôndria

A teoria extensamente aceitada do endosymbiont indica que as mitocôndria eram uma vez umas espécies prokaryotic independentes que existam ao redor 2 bilhão anos há. Ao contrário da maioria outros de formulários da vida adiantada, que usaram a fermentação para produzir a energia, este prokaryote poderia converter o oxigênio em formulários de energia para a sobrevivência.

Pensa-se que esta pilha prokaryotic deutilização estêve tragada por uma pilha eucariótica primitiva maior, seguindo que um relacionamento simbiótico seja estabelecido. A pilha de anfitrião podia agora utilizar níveis de aumentação do oxigênio na atmosfera como uma fonte de energia, visto que o prokaryote foi protegido do predation.

Eventualmente, os organismos fundiram em um, formando uma pilha eucariótica com um mitochondrion. A evidência que apoia esta inclui a reprodução independente das mitocôndria nas pilhas pela fissão binária, e a presença de ADN mitocondrial.

As mitocôndria possuem uma pequena quantidade de ADN circular, conhecida como o mtDNA; o mtDNA contem 16500 pares baixos que codificam 37 genes, que são essenciais para a função mitocondrial. Estes incluem as enzimas necessários para a fosforilação oxidativo, e o RNA ribosomal e o RNA de transferência necessário para o conjunto da proteína.

o mtDNA é herdado somente da matriz, ao contrário do ADN nuclear que é herdado de ambos os pais. Os gâmeta do esperma e do ovo contêm as mitocôndria, porém as mitocôndria no esperma são divididas após a fecundação do ovo.

A estrutura de um mitochondrion

As mitocôndria estão entre 1-10μm de comprimento, e formam frequentemente redes ramificadas dentro das pilhas. A membrana exterior do phospholipid é lisa, fazendo o ` do mitochondrion feijão-dado forma'. As proteínas de Porin encaixadas na membrana exterior fazem permeável aos combustíveis para a respiração aeróbia.

A membrana interna do phospholipid tem os infoldings chamados cristae do `' e é menos permeável. De Cristae aumento vastamente a área de superfície de que a respiração celular pode ocorrer no mitochondrion, fazendo o muito mais eficiente.

Cristae igualmente divide um mitochondrion em dois compartimentos internos. O primeiro compartimento é o espaço do intermembrane do `', que é uma região estreita entre as membranas mitocondriais internas e exteriores. O segundo compartimento é chamado a matriz mitocondrial do `'; isto é encerrado completamente pela membrana interna. A matriz mitocondrial contem as enzimas necessários para a respiração celular, algumas de que são construídos na membrana, no mtDNA e nos ribosomes internos.

Crédito: NoPainNoGain/Shutterstock.com

As funções celulares das mitocôndria

A função principal das mitocôndria é produzir a energia com a respiração aeróbia. Os combustíveis principais para a geração do ATP são ácidos gordos e glicose. O número de mitocôndria que uma pilha possui depende de suas procuras metabólicas. As pilhas eucarióticas com um metabolismo menos activo podem ter um único grande mitochondrion, visto que as pilhas que migram ou contratam, como pilhas de músculo, ou aqueles com um metabolismo activo, tal como pilhas de fígado, podem possuir centenas ou milhares de mitocôndria.

As fases iniciais do metabolismo da glicose, denominadas glicólise, ocorrem no cytosol. As enzimas dentro da matriz mitocondrial e da membrana interna acoplam então a oxidação de produtos da glicólise e de síntese do ATP em uma maneira cíclica conhecida como o ciclo de Krebs.

Alguma energia produzida por este ciclo é conservada então dentro da membrana interna pela corrente de transporte do elétron, que confia nas moléculas NAD e na MODA PASSAGEIRA. A corrente de transporte do elétron consiste em quatro complexos da proteína, e em um quinto complexo que gire na membrana interna para gerar o ATP. Esta corrente é muito eficiente na produção do ATP.

As mitocôndria igualmente têm outros papéis dentro da homeostase da pilha, que são as circunstâncias em que a função a melhor de uma pilha é conseguida. As mitocôndria são lojas intracelulares do cálcio, que é uma molécula de sinalização importante. A sinalização do cálcio é muito dinâmica e deve firmemente ser regulada; uma liberação de íons do cálcio nos pares do citoplasma a muitos efeitos a jusante nas pilhas, tais como a divisão de pilha. Demasiado cálcio cytosolic conduz ao apoptosis, que é morte celular programada.

O papel das mitocôndria na doença humana

As mutações dentro do mtDNA conduzem a um grupo diverso de doenças, caracterizado por uma falha da produção energética. Conduzem a uma perda de homeostase celular, significando algumas funções na falha do corpo. As doenças conhecidas associadas à deficiência orgânica mitocondrial incluem:

  • Parkinson e Alzheimer
  • Autismo
  • Distrofia muscular

Os sintomas comuns destas doenças incluem: atrasos desenvolventes, dificuldades de aprendizagem, fraqueza de músculo, problemas neurológicos, e problemas do coração.

resultado das mutações do mtDNA em uma escala tão diversa das doenças e dos sintomas devido às procuras metabólicas de variação dos órgãos dentro do corpo. Por exemplo, o cérebro, o fígado e o músculo consomem normalmente grandes quantidades de energia, assim que é severamente afetado quando as mitocôndria são disfuncionais. A severidade de uma doença mitocondrial igualmente depende do número de mitocôndria que levam a mutação no mtDNA.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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