As mitocôndrias e os cloroplastos: as organelas do metabolismo energético
Maximiliano Mendes
Os processos do metabolismo
energético são os que podem gerar energia potencial química para manter as
atividades celulares, ou então, o processo utiliza a energia gerada para
sintetizar as substâncias orgânicas que servem de alimento ao organismo, nos
processos empregados pelos organismos autótrofos (os que “nutrem a si mesmos”).
Em resumo, os processos de destaque são:
Respiração
celular aeróbica: processo normalmente exemplificado com a
quebra da molécula de glicose, a fim de gerar energia potencial química para
manter as atividades celulares. A respiração inicia no citosol e termina no
interior das mitocôndrias. Essa respiração utiliza o O2, por isso a
designação aeróbica. Há, porém, outra, a respiração anaeróbica, que não emprega
o O2.
Fermentação: é um
processo anaeróbico que, assim como a respiração, gera energia potencial
química para a manutenção das atividades celulares. Ocorre no citosol. Por ser
anaeróbico, não requer O2.
Fotossíntese: processo
que ocorre nos cloroplastos e utiliza energia luminosa e CO2 (este,
como fonte de átomos de carbono) para gerar as substâncias orgânicas que servem
de alimento ao organismo. O processo gera energia potencial química que é
utilizada nessa síntese de substâncias orgânicas.
Quimiossíntese: similar à
fotossíntese, porém, ao invés de utilizar a energia luminosa, emprega a energia
liberada em reações de oxidação-redução inorgânicas para efetuar as sínteses. É
um processo realizado por organismos procariontes. Um bom exemplo são as
bactérias que atuam na fixação do nitrogênio (Nitrosomonas e Nitrobacter).
No âmbito do ensino médio as principais organelas que atuam nesses
processos são as mitocôndrias e os cloroplastos. Vejamos agora um resumo breve sobre
ambas:
As
mitocôndrias:
As mitocôndrias são as
organelas onde ocorrem várias das etapas do processo de respiração celular e
também é onde é gerada a maior parte da energia que a célula utiliza para
manter as suas atividades vitais.
O número de mitocôndrias varia entre os tipos celulares, os
eritrócitos dos mamíferos não têm nenhuma (e também perdem os núcleos) ao passo
que os hepatócitos e as células musculares podem ter até mais de mil.
São organelas capazes de se multiplicar, dependendo das demandas
energéticas. Esse processo depende do retículo endoplasmático.
Estrutura: veja a imagem abaixo:
Os
cloroplastos:
Os cloroplastos são
organelas presentes apenas nos organismos fotossintéticos, como as plantas e as
algas. Neles ocorre todo o processo de fotossíntese.
Derivam de outras organelas precursoras, chamadas de proplastídeos. Caso haja luz disponível
os proplastídeos se multiplicam e se diferenciam em cloroplastos ou, dependendo
da necessidade, em outros plastos. Essas organelas também podem se multiplicar.
Estrutura: veja as imagens a seguir.
A origem
das mitocôndrias e dos cloroplastos:
Os pesquisadores apontam que as mitocôndrias e os cloroplastos têm
algumas características que os tornam similares aos organismos procariontes:
podem se duplicar, têm DNA e ribossomos próprios, sendo que inclusive esses
ribossomos são mais semelhantes aos dos procariontes, e outras. Assim, acredita-se
que essas organelas tenham origem endossimbiótica,
ou seja, são descendentes de organismos procariontes ancestrais que foram
fagocitados no passado distante, mas não foram digeridos. Eles permaneceram nas
células por conferirem vantagens adaptativas devido ao fato de produzirem energia
de maneira eficiente e, no caso dos cloroplastos, geram as substâncias
orgânicas que servem de alimento ao organismo. A membrana interna dessas
organelas corresponde à membrana do procarionte e a membrana externa, à de um
fagossomo. É bom destacar que alguns parasitas, como por exemplo, o Trypanosoma cruzi, causador da doença de
Chagas, também são capazes de escapar da degradação após serem fagocitados.
Esquema
mostrando a evolução das células eucariontes, no qual se destaca a
endossiombiose.
Referências:
