Por Kevin Beck, atualizado em 30 de agosto de 2022

As células são os blocos de construção da vida e, em organismos complexos, são altamente especializadas. Dentro dessas células, as organelas realizam tarefas essenciais que mantêm as condições celulares ideais para a sobrevivência. Entre estes, dois organelos – mitocôndrias e cloroplastos – actuam como centrais eléctricas da célula, convertendo nutrientes em energia utilizável.

Células procarióticas vs. eucarióticas

Os procariontes, como as bactérias e as archaea, são tipicamente organismos unicelulares que dependem quase exclusivamente da glicólise – uma via de produção de energia que ocorre no citoplasma. Os eucariotos, por outro lado, possuem organelas ligadas à membrana que dividem o trabalho entre vários processos metabólicos. Embora ambos os tipos de células contenham DNA, membrana plasmática, citoplasma e ribossomos, as células eucarióticas adicionam organelas como mitocôndrias e cloroplastos para atender às demandas energéticas complexas.

Mitocôndrias e cloroplastos:origens endossimbióticas

Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos carregam seu próprio DNA circular, uma marca registrada de seu passado evolutivo como bactérias independentes. De acordo com a teoria endossimbiótica, estas bactérias foram engolfadas pelos primeiros eucariontes e mantiveram as suas capacidades metabólicas, dando origem à moderna célula eucariótica.

Cloroplastos:potências fotossintéticas

As plantas geram glicose através da fotossíntese, um processo de duas etapas que ocorre nos cloroplastos. Essas organelas abrigam a clorofila, o pigmento que dá às plantas sua cor verde, dentro das membranas dos tilacóides. A energia luminosa é aproveitada para produzir ATP e NADPH, que são então usados ​​para sintetizar glicose a partir de dióxido de carbono e água. A glicose resultante fornece energia para a célula e, em última análise, para os organismos que consomem material vegetal.

Mitocôndrias:produção de energia aeróbica

Tanto nas plantas como nos animais, as mitocôndrias realizam respiração aeróbica – a quebra da glicose para liberar ATP. O piruvato, o produto final da glicólise, é transportado para a matriz mitocondrial, convertido em acetil-CoA e alimentado no ciclo de Krebs. Os elétrons do ciclo de Krebs viajam então através da cadeia de transporte de elétrons na membrana mitocondrial interna, conduzindo a síntese de 34 a 36 moléculas de ATP por glicose, além dos dois ATP gerados pela glicólise.

Estas organelas ilustram como a produção de energia celular evoluiu para atender às demandas de formas de vida cada vez mais complexas.