Mitocôndrias

O que são as mitocôndrias?


As mitocôndrias são organelas celulares presentes em praticamente todas as células eucarióticas. São estruturas membranosas responsáveis por grande parte da produção de energia na forma de ATP (adenosina trifosfato), por meio da respiração celular. São frequentemente chamadas de “usinas de energia” da célula devido à sua função central no metabolismo energético.

Estrutura das mitocôndrias


As mitocôndrias apresentam uma estrutura formada por duas membranas: a membrana externa e a membrana interna. A membrana externa é lisa e permeável a muitas substâncias, enquanto a membrana interna é altamente seletiva, repleta de proteínas e forma dobras chamadas de cristas mitocondriais, que aumentam a superfície disponível para as reações químicas. O espaço entre as duas membranas é chamado de espaço intermembranar, e o interior da organela é preenchido por uma matriz rica em enzimas, DNA mitocondrial, ribossomos e íons.

Função das mitocôndrias


A principal função das mitocôndrias é a produção de ATP através do processo de respiração celular aeróbica. Este processo é dividido em três etapas principais: glicólise (que ocorre no citoplasma da célula), ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) e cadeia transportadora de elétrons, que acontece na membrana interna mitocondrial. A partir da oxidação de moléculas orgânicas como a glicose, a mitocôndria converte energia química em energia utilizável pelas células.

Respiração celular e produção de energia


Durante a respiração celular, a glicose é degradada em etapas, liberando elétrons que são transferidos por uma série de complexos enzimáticos na membrana interna. Essa transferência promove a liberação de energia usada para bombear prótons para o espaço intermembranar, criando um gradiente eletroquímico. A energia desse gradiente é então usada pela enzima ATP sintase para converter ADP em ATP. Esse processo, chamado de fosforilação oxidativa, é altamente eficiente e gera a maior parte do ATP utilizado pelas células.

Origem evolutiva das mitocôndrias


A teoria mais aceita sobre a origem das mitocôndrias é a teoria endossimbiótica, que propõe que as mitocôndrias derivam de antigas bactérias aeróbicas que foram englobadas por células ancestrais e passaram a viver em simbiose. Essa hipótese é reforçada por características como o DNA mitocondrial circular, semelhante ao das bactérias, e a presença de ribossomos próprios, que lhes permitem sintetizar algumas de suas proteínas de forma independente.

DNA mitocondrial


As mitocôndrias possuem seu próprio material genético, o DNA mitocondrial (mtDNA), que é herdado, na maioria dos organismos, exclusivamente da mãe. Esse DNA é responsável por codificar algumas proteínas essenciais ao funcionamento da organela, embora a maioria das proteínas mitocondriais seja codificada pelo DNA nuclear. A presença de mtDNA permite que as mitocôndrias se repliquem de forma semiautônoma, isto é, de maneira independente do ciclo celular.

Multiplicação das mitocôndrias


As mitocôndrias se multiplicam por um processo semelhante à fissão binária das bactérias. Esse processo é regulado tanto pelo núcleo celular quanto pelo próprio DNA mitocondrial. A capacidade de aumentar o número de mitocôndrias conforme a demanda energética da célula é essencial para o funcionamento eficiente de tecidos com alta exigência metabólica, como os músculos esqueléticos e o tecido nervoso.

Mitocôndrias e metabolismo celular


Além da produção de ATP, as mitocôndrias participam de outros processos metabólicos, como a regulação do metabolismo de ácidos graxos, o ciclo da ureia, a biossíntese de esteroides e a manutenção do equilíbrio do cálcio intracelular. Desempenham ainda papel importante na regulação da morte celular programada (apoptose), liberando proteínas que desencadeiam esse processo quando a célula está danificada ou comprometida.

Artigo revisado por Tânia Cabral - Professora de Biologia e Ciências - graduada na Unesp, 2001.

Atualizado em 22/07/2025