– Vamos mergulhar no mundo das mitocôndrias que são provavelmente a minha organela favorita. Então vamos apenas fazer uma pequena revisão do que são mitocôndrias e depois podemos mergulhar um pouco mais fundo na sua estrutura. Então vamos pensar em uma célula e não em qualquer célula, mas em uma célula eucariótica. Então essa é a membrana celular e quando as pessoas dizem um eucariote ou uma célula eucariótica, elas normalmente dizem: “Oh! Isso deve ter seu DNA nuclear “em um núcleo ligado a uma membrana”. E isso seria verdade, então vamos desenhar nosso núcleo ligado a uma membrana. Essa é a nossa membrana nuclear. Você tem seu DNA aqui, então vamos desenhar um pouco de DNA. Mas quando falamos de células eucarióticas, não estamos a falar apenas de um núcleo ligado à membrana, estamos também a falar de outras organelas ligadas à membrana e num segundo lugar para uma estrutura ligada à membrana que é muito importante para a célula seria a mitocôndria. Então vamos desenhar algumas mitocôndrias aqui mesmo. Por isso vou falar um pouco mais sobre o que são estas pequenas linhas que estou a desenhar dentro das mitocôndrias e isto é na verdade um pouco mais de visualização de um livro de texto, pois vamos aprender em alguns minutos ou segundos que agora temos visualizações mais sofisticadas do que realmente se passa dentro de uma mitocôndria, mas na verdade ainda não respondemos a todas as nossas perguntas, mas talvez já tenham aprendido isso, por isso deixem-me esclarecer, estas são mitocôndrias. Esse é o plural. Se estamos apenas a falar de uma delas, estamos a falar de uma mitocôndria. Esse é o singular da mitocôndria. Mas você já deve ter aprendido, algum tempo no seu passado ou em outro vídeo da Academia Khan, que estas são vistas como as fábricas ATP de células. Então deixa-me corrigir desta maneira. Então as fábricas ATP. Fábricas A-T-P e se você visse os vídeos sobre ATP ou respiração celular ou outros vídeos, eu falaria repetidamente sobre como ATP é realmente a moeda da energia na célula que quando está na sua forma ATP você tem adenosina trifosfato. Se você estala um dos grupos de fosfato, você estala um dos P’s, ele libera energia e é isso que seu corpo usa para fazer todo tipo de coisas, do movimento ao pensamento, a todo tipo de coisas que realmente acontecem em seu corpo, então você pode imaginar que mitocôndrias são realmente importantes para a energia, para quando a célula tem que fazer coisas. E é por isso que você vai encontrar mais mitocôndrias em coisas como células musculares, coisas que têm que usar muita energia. Agora antes de entrar na estrutura das mitocôndrias, quero falar um pouco sobre o seu passado fascinante porque pensamos nas células como a unidade mais básica da vida e isso é verdade, que vem diretamente da teoria celular, mas a teoria mais prevalente de como as mitocôndrias entraram em nossas células é que em algum momento os antecessores, os ancestrais de nossas mitocôndrias, eram organismos livres e independentes, microorganismos. Então eles são descendentes de microrganismos semelhantes a bactérias que poderiam ter vivido por conta própria e talvez fossem realmente bons em processar energia ou talvez até fossem bons em outras coisas, mas em algum momento no passado evolucionário, eles foram ingeridos pelo que os antepassados de nossas células e, em vez de serem apenas engolidos e despedaçados e serem digeridos e comidos, foi como: “Ei, espere, se essas coisas ficarem por aqui, “essas células têm mais probabilidade de sobreviver” porque são capazes de ajudar a processar glicose “ou ajudar a gerar mais energia a partir das coisas.” E assim as células que foram capazes de viver em simbiose têm-nas como que dando um lugar para as mitocôndrias ou para as pré-mitocôndrias, as mitocôndrias ancestrais, aquelas que sobreviveram e depois através dos processos de selecção natural, isto é o que agora associamos, agora associamos células eucarióticas como tendo mitocôndrias, por isso acho toda esta ideia de um organismo estar dentro de outro organismo em simbiose mesmo a nível celular, isso é um pouco espantoso, mas de qualquer forma, vou parar de falar sobre isso e agora vamos apenas falar sobre o presente, vamos falar sobre qual é a verdadeira estrutura das mitocôndrias. E primeiro vou desenhar um desenho simplificado de uma mitocôndria e vou desenhar uma secção transversal. Então, eu vou desenhar uma secção transversal. Por isso, se o cortássemos ao meio. Então o que eu desenhei aqui mesmo seria a sua membrana exterior. Esta é a membrana exterior mesmo aqui e nós etiquetamos isso. Membrana exterior. E todas estas membranas que vou desenhar, vão ser todas bilayers fosfolípidos. Por isso, se eu fizesse zoom aqui mesmo, deixa-me, se eu fizesse zoom, veríamos um bico de fosfolípidos. Então vocês têm as vossas cabeças hidrofílicas viradas para fora, cabeças hidrofílicas viradas para fora e as vossas caudas hidrofóbicas viradas para dentro. Então… Vêem algo assim, por isso são todos balizadores de fosfolípidos. Mas eles não são apenas fosfolípidos. Todas estas membranas têm todo o tipo de proteínas embutidas, as células são estruturas incrivelmente complexas, mas mesmo organelas como as mitocôndrias têm uma fascinante, acho que você diria subestrutura para elas. Elas mesmas têm todos os tipos de proteínas interessantes, enzimas embutidas em suas membranas e são capazes de ajudar a regular o que está acontecendo dentro e fora destas organelas. E uma das proteínas que você tem na membrana externa das mitocôndrias, elas são chamadas de poros e os poros não são encontrados apenas nas mitocôndrias, mas são uma espécie de proteínas de túnel, elas são estruturadas de modo que formam um buraco na membrana externa. Por isso, estou a desenhá-los o melhor que posso. Estes são porins e o que é interessante sobre os porins é que eles não permitem que moléculas grandes passem passivamente, mas moléculas pequenas como açúcares ou íons podem passar passivamente através dos porins. E assim, por causa disso, sua concentração de íons e bem, devo dizer, suas pequenas concentrações de moléculas tendem a ser semelhantes em ambos os lados desta membrana, em ambos os lados desta membrana externa. Mas essa não é a única membrana envolvida em uma mitocôndria. Nós também temos uma membrana interna. Vou fazer isso em amarelo. Nós também temos uma membrana interna e eu vou desenhá-la com um modelo de livro didático primeiro e depois vamos falar um pouco sobre isso, já que achamos que esse modelo não está bem, mas nisso, então temos essa membrana interna, membrana interna, e essa membrana interna tem essas dobras nela para aumentar sua área superficial e a área superficial é realmente importante para a membrana interna porque é aí que os processos da cadeia de transporte de elétrons ocorrem através, essencialmente, dessas membranas. Então você quer esta área de superfície extra para que você possa ter essencialmente mais do que isso acontecendo. E estas dobras têm um nome. Então se você está falando de uma delas, se você está falando de uma dessas dobras, você está falando de uma crista, mas se você está falando de mais de uma delas, você chamaria isso de uma cristae, cristae. Às vezes já vi a pronúncia disto como cristae, cristae ou cristae, isso é plural para cristae. Estas são apenas dobras na membrana interna e mais uma vez a membrana interna é também um bocal fosfolípido. Agora dentro das membranas internas, assim entre a membrana externa e a interna você pode imaginar como isso vai ser chamado. Esse espaço é chamado de espaço intermembrana, não muito criativo de um nome, espaço intermembrana e por causa dos poros, a pequena concentração de moléculas do espaço intermembrana e depois fora das mitocôndrias, fora do citosol, essas concentrações serão semelhantes, mas então a membrana interna não tem os poros nela e assim você pode realmente ter uma concentração diferente em cada lado e isso é essencial para a cadeia de transporte de elétrons. A cadeia de transporte de elétrons realmente culmina com o hidrogênio, um gradiente de íons de hidrogênio sendo construído entre os dois lados e então eles fluem para baixo nesse gradiente através de uma proteína chamada ATP synthase que nos ajuda a sintetizar o ATP, mas vamos falar mais sobre isso talvez neste vídeo ou em um vídeo futuro, mas vamos terminar falando sobre as diferentes partes de uma mitocôndria. Então, dentro da membrana interna você tem esta área aqui mesmo é chamada de matriz. É chamada, deixe-me usar isto em uma cor diferente, esta é a matriz e é chamada de matriz porque na verdade ela tem uma concentração de proteína muito maior, na verdade é mais viscosa do que o citosol que estaria fora da mitocôndria. Então isto aqui é a matriz. Quando falamos de respiração celular, a respiração celular tem muitas fases nela. Falamos de glicólise. A glicólise está realmente a ocorrer no citosol. Portanto, a glicólise pode ocorrer no citosol. Glicólise. Mas as outras fases principais da respiração celular. Lembre-se que falamos do ciclo do ácido cítrico também conhecido como ciclo de Krebs, que está a ocorrer na matriz. Então o ciclo de Krebs está ocorrendo na matriz e então eu disse a cadeia de transporte de elétrons que é realmente o responsável por produzir o grosso do ATP, que está acontecendo através de proteínas que estão se espalhando pela membrana interna ou se espalhando pela cristae bem aqui. Agora estamos acabados. Provavelmente uma das partes mais fascinantes das mitocôndrias, dissemos que pensamos que elas são descendentes destas antigas formas de vida independentes e que, para serem uma forma de vida antiga e independente, teriam de ter alguma informação, alguma forma de transmitir realmente a sua informação genética e, afinal de contas, as mitocôndrias têm de facto a sua própria informação genética. Elas têm DNA mitocondrial e muitas vezes não têm apenas uma cópia, elas têm múltiplas cópias e estão em loops muito semelhantes ao DNA bacteriano. Na verdade, eles têm muito em comum com o DNA bacteriano e é por isso que pensamos que o antepassado das mitocôndrias que vivem independentemente era provavelmente uma forma de bactéria ou relacionado com bactérias de alguma forma. Então isto é, isto ali mesmo, é o laço do ADN mitocondrial. Então todo o DNA que está dentro de você, a maior parte dele, sim, está no seu DNA nuclear, mas você ainda tem um pouco de DNA em suas mitocôndrias e o que é interessante é que seu DNA mitocondrial, suas mitocôndrias, são herdadas, essencialmente, do lado de sua mãe, porque quando um óvulo é fertilizado, um óvulo humano tem toneladas de mitocôndrias nele e eu obviamente não estou desenhando todas as coisas no óvulo humano. É óbvio que tem um núcleo e tudo isso. O esperma tem algumas mitocôndrias nele, você poderia imaginar que ele precisa ser capaz de vencer essa luta muito competitiva para conseguir fertilizar o óvulo, mas a teoria atual é tudo ou a maior parte disso é digerido ou dissolvido uma vez que ele realmente entra no óvulo. E de qualquer forma, o próprio óvulo tem muito mais mitocôndria, então o DNA em sua mitocôndria é de sua mãe ou é essencialmente do lado de sua mãe e isso é realmente usado, DNA mitocondrial, quando as pessoas falam sobre uma espécie de Eva antiga ou rastrear de volta a ter uma espécie de mãe comum, as pessoas estão olhando para o DNA mitocondrial, então é na verdade bastante, bastante fascinante. Agora eu disse um pouco antes, e você sabe, obviamente, ele tem seu próprio DNA e então porque ele tem seu próprio DNA ele é capaz de sintetizar algum de seu próprio RNA, seus próprios ribossomos, então ele também tem ribossomos aqui. Mas não sintetiza todas as proteínas que se encontram nas mitocôndrias. Muitas delas ainda são sintetizadas ou codificadas pelo seu DNA nuclear e na verdade são sintetizadas fora das mitocôndrias e depois entram nas mitocôndrias, mas as mitocôndrias são essas coisas fascinantes e fascinantes. São estas pequenas criaturas que vivem em simbiose nas nossas células e são capazes de se replicar e, não sei, acho tudo isto espantoso. Mas de qualquer forma… Eu disse que este era o modelo do livro de texto porque, quando se olha para um micrográfico, uma imagem de mitocôndria, parece que este modelo de livro de texto tem estas dobras, estas cristais simplesmente dobradas, mas quando conseguimos ter visualizações mais sofisticadas, acontece que não são apenas estas simples dobras que a membrana interna se prende essencialmente à matriz e que ela tem estes pequenos túneis que ligam o espaço dentro da cristae ao espaço intermembrana. Por isso gosto de pensar nisto porque nos faz perceber, sabe, que procuramos em livros de texto e tomamos estas coisas como mitocôndrias como um dado adquirido, como: “Oh sim, claro. “É onde estão as fábricas ATP”, mas ainda é uma área de pesquisa de visualização para entender exatamente como elas funcionam e até mesmo como estão estruturadas que este Modelo Baffle onde você vê estas cristais tipo só entrando e saindo dos diferentes lados. Este não é mais o modelo aceito para a visualização propriamente dita, a estrutura das mitocôndrias. Algo mais como isto, algo mais onde você tem este modelo de junção de cristae onde você tem, se eu fosse desenhar uma seção transversal onde esta é a, eu desenhei a membrana externa e a membrana interna, eu vou apenas desenhar tem estes pequenos túneis para o espaço real dentro da cristae. Esta é na verdade agora a visualização mais aceita, então quero que você aprecie que quando em Biologia, você lê algo em um livro que você meio que diz: “Oh, as pessoas descobriram todas “estas coisas”, mas as pessoas ainda estão pensando: “Bem, como esta estrutura funciona? “Qual é a verdadeira estrutura?” e depois, “Como é que esta organela, “esta fascinante organela faz todas as coisas “que precisa de fazer?”