Biologia e Fisiologia Celular - UFPB Virtual - Universidade Federal ...

49
Biologia e Fisiologia Celular
A mitocôndria foi isolada pela primeira vez em 1934, por Robert Bensley e Normand Hoerr.
Entretanto, somente com o estabelecimento da técnica de centrifugação diferencial, por Martin
Behrens, a partir de 1938, é que foi possível obter preparações mais purificadas da organela. Os
trabalhos do biólogo belga Albert Claude, no início dos anos 40, foram de suma importância para
o desenvolvimento de técnicas que permitiriam o isolamento de mitocôndrias e demais
componentes intracelulares. George Hogeboom, Walter Schneider e George Emil Palade, no final
da mesma década, refinaram as técnicas desenvolvidas inicialmente por Claude, permitindo,
enfim, os estudos com mitocôndrias bioquimicamente ativas. Com a mitocôndria ‘em mãos’,
Eugene Kennedy e Albert Lehninger dariam o passo decisivo. Os trabalhos desenvolvidos por
estes autores, entre os anos de 1948 e 1950, demonstrando que o ciclo do ácido tricarboxílico, a
β-oxidação e a fosforilação oxidativa ocorrem na mitocôndria, foram cruciais para que a organela
fosse abraçada, definitivamente, por todos aqueles que estudavam o metabolismo celular,
tornando-se um domínio quase exclusivo da bioquímica. A avalanche de estudos bioquímicos com
a organela culminaria, anos mais tarde, na formulação da Hipótese Quimiosmótica, pelo cientista
britânico Peter Mitchell, que correlacionava a impermeabilidade da membrana mitocondrial interna
com o transporte de prótons (H + ), a geração de um gradiente eletroquímico, e a síntese de ATP.
Mitchell, a bioquímica, e a mitocôndria foram contemplados, no ano de 1978, com o Prêmio Nobel
em Química.
Contudo, a mitocôndria não era estudada somente sob o ponto de vista energético. Em
1957 o grupo do pesquisador belga Chèvremont identificou a presença de ácidos nucléicos em
mitocôndrias de células musculares, o que levantou suspeita sobre a existência de um DNA
mitocondrial (DNAmt). As suspeitas iniciais de Chèvremont seriam confirmadas seis anos depois.
Em 1963, dez anos após a descrição da estrutura molecular do DNA por James Watson e Francis
Crick, Margit Nass e Sylvian Nass, através da microscopia eletrônica, observam em mitocôndrias
de células embrionárias de aves, filamentos que julgavam ser de uma molécula de DNA. A
confirmação veio logo em seguida, a partir do isolamento de DNAmt de diversos tipos celulares,
dando início a uma nova fase no estudo da organela.
2. VISUALIZANDO A MITOCÔNDRIA
A microscopia óptica comum apresenta uma série de limitações para a observação da
mitocôndria. Apesar das restrições impostas, foi esta técnica que revelou ao mundo essa
fantástica organela. O primeiro método empregado na coloração da mitocôndria, utilizando o
corante fucsina, foi desenvolvido por Altmann em 1890. Os estudos de Altmann possibilitaram a
identificação da organela em diversos tipos celulares. Hoje sabemos que a mitocôndria é
encontrada em praticamente todas as células eucariotas. Desde os primeiros e elegantes estudos
microscópicos da organela, realizados pelo casal norte-americano Warren Harmon Lewis e
Margaret Reed Lewis em 1914, utilizando o corante básico verde janus, até os dias de hoje, a
visão da mitocôndria sofreu várias transformações.
Com o desenvolvimento de métodos adequados de fixação, e de cortes ultrafinos para a
microscopia eletrônica, George Palade e Fritiof Sjöstrand descreveram, de forma independente,
no ano de 1953, o perfil estrutural básico da organela (figura 5.2). Ambos os modelos descreviam
a existência de uma membrana mitocondrial externa e de uma membrana mitocondrial interna,
esta, altamente dobrada e convoluta. Os modelos propostos por Palade e Sjöstrand divergiam
apenas na interpretação das cristas mitocondriais, que Palade descreveu como “baffle-like”, e