Mitocôndria pode acumular Ca2+ por um processo dependente de energia
Não envolve um transportador ATPase específico, como para o ER, mas sim, Ca2+ é acumulado através de um canal de Ca2+ electrogénico. A energia para o acúmulo de Ca2+ provém do potencial substancial da membrana mitocondrial. Este potencial é gerado pelo grande gradiente de prótons que é estabelecido pela cadeia de transporte de elétrons e necessário para o acoplamento da respiração à síntese de ATP. Experimentalmente, o acúmulo mitocondrial de Ca2+ pode ser impulsionado por um substrato para o metabolismo oxidativo ou por ATP. Neste último caso, a hidrólise de ATP aciona o acúmulo de H+ e gera potencial de membrana através da inversão da H+-ATPase. Drogas que interferem no transporte de elétrons, como a antimicina, ou colapsam o gradiente de prótons, como desacopladores de protonóforos, bloqueiam a captação mitocondrial de Ca2+. Experimentos cuidadosos com frações subcelulares, células permeáveis ou imagens in situ de Ca2+ sequestrado demonstraram que a cinética da captação de Ca2+ pelas mitocôndrias é inconsistente com o acúmulo significativo de Ca2+ por esta organela em condições de repouso (Fig. 23-2). Entretanto, uma vez atingido o limiar de captação, a força motriz do acúmulo de Ca2+ é substancial, e quando i é elevado por um período prolongado de tempo, as mitocôndrias podem acumular Ca2+ a concentrações notáveis. Esta captação de Ca2+ pode servir como proteção para a célula contra os efeitos deletérios da elevação prolongada do i. Enquanto a captação de Ca2+ pelas mitocôndrias é um processo eletrogênico, o efluxo é neutro, seja um Ca2+ para troca de 2H+ ou 2Na+, e procede mais lentamente que a citoplasmia e o tamponamento da membrana plasmática. Assim, o Ca2+ acumulado durante períodos de estresse prolongado é liberado para o citoplasma a um ritmo suficientemente lento para que o excesso possa ser removido da célula sem elevar a concentração de Ca2+ no citoplasma.
Figure 23-2
A absorção de cálcio dependente de ATP em retículo endoplasmático e mitocôndria em função da concentração extra-organelar de Ca2+. Dados estilizados retirados dos resultados originalmente relatados em Burgess et al. . Como foi levantado, a captação de Ca2+ dependente de ATP (mais…)