La Mitocondria

Introducción

La célula eucariótica básica está formada por varios componentes: una membrana plasmática, el citoplasma y, por último, la presencia de las características organelas subcelulares envueltas en membrana, incluyendo el núcleo celular, del cual proviene la denominación de este tipo de célula.

Después del núcleo, uno de los organelos de mayor tamaño es la mitocondria, mismo que, aparentemente derivado de otras células por medio de un proceso endosimbiótico, constituye la “central energética celular”, gracias a una única disposición de proteínas que permiten una mayor extracción de energía a partir del metabolismo, es una diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular.

Aparte de su función energética, la mitocondria cumple con otras importantes tareas, las cuales la convierten en un organelo único, del cual tratará esta revisión.

LA MITOCONDRIA

¿Qué es una mitocondria?

Es uno de las organelos más conspicuas del citoplasma y se encuentra mayormente en las células eucariótas. Su tamaño varía entre 0.5 a 1.0 micrómetros de diámetro. Las mitocondrias se describen en ocasiones como "generadores de energía" de las células, debido a que producen la mayor parte del ATP necesario.

El número de mitocondrias varía según el tipo de organismo o tejido, es decir, algúnas células carecen de mitocondrias, otras poseen una y hay unas que pueden contener miles y millares de estos organelos.

ORIGEN DE LA MITOCONDRIA

En los años ochenta, Lynn Margulis propuso la teoría de la endosimbiosis para explicar el origen de las mitocondrias; según sus ideas, un procariote de gran tamaño habría “rodeado” a un procariote aeróbico de menor tamaño, hace unos 700-1500 millones de años, formando una simbiosis con el mismo, en lugar de digerirlo.

Esto explicaría, como se ve en la figura anexa, el hecho de que la mitocondria sea un organelo de doble membrana: la membrana externa habría sido originada por la membrana de la célula receptora, mientras que la membrana interna estaría constituida por la membrana de la célula pequeña; una evidencia adicional viene dada por el hecho de que la composición bioquímica de ambas membranas es marcadamente diferente, con la interna poseyendo una alta proporción de cardiolipina, lo que la hace prácticamente impermeable a iones.

Cabe resaltar que, en apoyo a esta hipótesis, la mitocondria posee un material genético propio (ADNmt), que difiera profundamente del ADN nuclear, pero que, sin embargo, es notablemente similar al de algunas bacterias actualmente existentes, lo que permite suponer que los organismos que dieron origen a estos organelos estaban filogenéticamente emparentados con las mismas. Según que el ADNmt difiera más o menos del supuestamente precursor bacteriano, el mismo se conoce como ancestral o derivado.

EL ADN MITOCONDRIAL:

 Es circular porque carece de histonas y muy pequeño.

 Genera 22 tipos de ARNt.

 Codifica 2 tipos de ARNr (12S y 16S)

 Con un coeficiente de sedimentaciónde 55S

 En su código genético existen 4 codones (AGA,AGC,AUA,UGA)

 Se transcriben sus 2 cadenas.

 Las mitocondrias poseen varias copias.

 De un mismo ADN, y no dos como el ADN nuclear.

ESTRUCTURA Y COMPOSICION

La mitocondria está compuesta por:

Membrana externa: bicapa lipídica exterior la cual es permeable a iones, metabolitos y otras macromoléculas. Esto último se debe a que contiene unas proteínas llamadas porinas, las cuales forman poros. Esta membrana realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte.

-Membrana interna: ésta membrana contiene más proteínas, carece de poros y es más selectiva en comparación con la membrana externa. Contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana; éstos están implicados en la traslocación de moléculas.

La composición de la membrana mitocondrial interna hay una gran cantidad de proteínas (cerca de un 80%), y son además exclusivas en este organélo:

1. Cadena trasportadora de electrones, compuesta por cuatro complejos enzimáticos fijos y dos transportadores de electrnos móviles.

2. Un complejo, el canal de protones ATP-sintasa que cataliza la sintetisis ATP (fosforilación oxidativa).

3. Proteínas transportadoras que permiten el paso de iones y moléculas (ácidos grasos, ácido pirúvicos, ADP, ATP, O2 y agua).

Espacio intermembranoso: Es un líquido similar al hialoplasma, este se localiza entre las dos membranas. posee una alta concentración de protones debido al bombeo de los mismos por los complejos enzimáticos de la cadena respiratoria. En este espacio se encuentran diversas enzimas que intervienen en la trasferencia del enlace de alta energía del ATP.

Matriz mitocondrial: Contiene menos moléculas que el citosol, aunque tiene iones, metabolitos, ADN circular bicatenario, ribosomas tipo 70S y contiene ARNm. Se podría decir que tiene todos los organelos que tendría una célula procariota. En ésta parte de la mitocondria hay diversas rutas metabólicas esenciales para la vida, cómo el cíclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos, además de la oxidación de aminoácidos y algúnas reacciones de síntesis de urea y grupos hem.

MITOCONDRIA EN LA CELULA ANIMAL Y VEGETAL

Célula Vegetal Célula Animal

CICLO DE VIDA

La mitocondria es capaz de dividirse, en un proceso que remeda ligeramente a la mitosis, con formación de un tabique a partir de la membrana interna, perpendicular al eje mayor del organelo .

Este proceso de replicación se asemeja mucho al bacteriano: cuando las mitocondrias

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