LA MITOCONDRIA

MITOCONDRIAS ESTRUCTURA Y FUNCION

SINTESIS

Son orgánulos celulares delimitados por una doble membrana encargados de producir la mayor parte del ATP de la célula. La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, proceso llamado respiración, por su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse.  Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. 

El número de mitocondrias de una célula depende de la función de ésta. Las células con demandas de energía particularmente elevadas, como las musculares, tienen muchas más mitocondrias que otras. Por su acusado parecido con las bacterias aeróbicas (es decir, que necesitan oxígeno), los científicos creen que las mitocondrias han evolucionado a partir de una relación simbiótica o de cooperación entre una bacteria aeróbica y una célula eucarióticas ancestral.

ESTRUCTURA Y FUNCION MITOCONDRIAL

La mitocondria es un organelo grande (1-4μm) en comparación con otros y su existencia es conocida desde hace mas de 100 anos. Es un organelo osmóticamente activo lo cual sugiere que su membrana guarda cierta similitud con la membrana celular. Las mitocondrias pueden mostrar formas diversas dependiendo del tipo de célula.

La mitocondria típica muestra una forma parecida a una salchicha pero podemos encontrar mitocondrias mostrando una

Apariencia de red tubular altamente ramificada.

Teoría Endosimbiotica

• Plantea que la célula eucariotica surge de la procariota. Se cree que organelos como las mitocondrias y cloroplastos pueden haberse originado de relaciones simbiótico mutualistas

Entre organismos procariotas. De esta forma, los primeros eucariotas evolucionaron de procariotas de vida libre. La principal fuente de evidencia para esta teoría reside en el hecho de que tanto las mitocondrias como los cloroplastos poseen en cierta medida su propio material genético (DNA circular similar al de procariotas) y ribosomas. Resultados de experimentos indican que es posible envenenar mitocondrias y cloroplastos con antibióticos que afectan células procariotas y no a eucariotas.

Estructura Mitocondrial

• Membrana Externa: separa la mitocondria del resto de la célula. Compuesta de 50% lípidos en proporción al peso. Contiene una variada mezcla de enzimas que apoyan funciones

Como la oxidación de epinefrina, degradación de triptófano y alargamiento de cadenas de ácidos grasos. Contiene proteínas

Especializadas en transporte de material (porinas). Permeables a ATP, NAD y Coenzima A.

• Membrana interna: posee una mayor proporción proteica en la relación proteína/lípido (mas de 3:1) por peso. Presencia de más de 100 proteínas diferentes. Posee alta concentración de un fosfolipido (difosfatidil-glicerol) cardiolipin, característico de las membranas bacterianas (teoría endosimbiotica). Su permeabilidad es más restrictiva.

• Matriz Mitocondrial: Además de enzimas, la matriz mitocondrial contiene ribosomas y DNA (circular en plantas y animales superiores).

Así, la mitocondria posee su propio material genético y la maquinaria para producir su propio RNA y proteínas.

El DNA mitocondrial es considerado una reliquia de la historia evolutiva antigua de la célula. Se cree que lo que resta de estos genes son codificadores de proteínas hidrofobicas en la membrana interna de la mitocondria.

• Crestas Mitocondriales: contienen una gran superficie membranosa con todos los componentes necesarios para la respiración aeróbica y la síntesis de ATP. Originalmente se

Pensaba que las crestas eran invaginaciones de la membrana mitocondrial interna, hoy es de aceptación general que ambas estructuras son diferentes aunque mantienen estrechas conexiones.

Las membranas mitocondriales dividen el organelo en dos compartimientos acuosos; uno en el interior de la mitocondria llamado matriz y otro entre las membranas interior y exterior llamado espacio intermembranoso. La matriz tiene consistencia gelatinosa debido a la alta concentración (hasta 500 mg/ml) de proteínas hidrosolubles.

FUNCION

La principal función de las mitocondrias es generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de respiración aerobia. Los nutrientes se escinden en el citoplasma celular para formar ácido pirúvico que penetra en la mitocondria. En una serie de reacciones, parte de las cuales siguen el llamado ciclo de Krebs o del ácido cítrico, el ácido pirúvico reacciona con agua para producir dióxido de carbono y diez átomos de hidrógeno. Estos átomos de hidrógeno se transportan hasta las crestas de la membrana interior a lo largo de una cadena de moléculas especiales llamadas coenzimas. Una vez allí, las coenzimas donan los hidrógenos a una serie de proteínas enlazadas a la membrana que forman lo que se llama una cadena de transporte de electrones. 
La cadena de transporte de electrones separa los electrones y los protones de cada uno de los diez átomos de hidrógeno. Los diez electrones se envían a lo largo de la cadena y acaban por combinarse con oxígeno y los protones para formar agua. 
La energía se libera a medida que los electrones pasan desde las coenzimas a los átomos de oxígeno y se almacena en compuestos de la cadena de transporte de electrones. A medida que éstos pasan de uno a otro, los componentes de la cadena bombean aleatoriamente protones desde la matriz hacia el espacio comprendido entre las membranas interna y externa. Los protones sólo pueden volver a la matriz por una vía compleja de proteínas integradas en la membrana interior. Este complejo de proteínas de membrana permite a los protones volver a la matriz sólo si se añade un grupo fosfato al compuesto difosfato de adenosina (ADP) para formar ATP en un proceso llamado fosforilación. 
El ATP se libera en el citoplasma de la célula, que lo utiliza prácticamente en todas las reacciones que necesitan energía. Se convierte en ADP, que la célula devuelve a la mitocondria para volver a fosforilarlo.

TITULOS Y URL DE LOS ARTICULOS SELECCIONADOS, RELACIONADOS CON LOS TEMAS ASIGNADOS

1. El ADN Mitocondrial Esclarece la Evolución Humana. Max Ingman
URL: http://www.actionbioscience.org/esp/evolucion/ingman.html

2. Energía de la vida Mey K. Chio Cho
URL: http://www.acdn.org/ellasensulenguaje/Ellas_leng_Cap_17.pdf

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS DE MAYOR IMPORTANCIA

1. Max Ingman, Henrick Kaessmann, Svante Pääbo, Ulf Gyllensten. “Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans.” Nature 408, 708-713 (Dec. 2000).

2.  Ruiz-Pesini E, López-Gallardo E, Maman Y, Herrero MD, Solano A, Díez-Sánchez C, et al. Enfermedades del sistema de fosforilación oxidativa mitocondrial humano. Rev Neurol 2006;43:416-424.

IMPORTANCIA DE LAS BIBLIOGRAFIAS

Gracias a estas fuentes podemos conocer más a fondo el tema que requerimos ya que el autor se basa en ellos para escribir el artículo que presentara. Por medio de estas referencias bibliográficas podemos ampliar el tema investigado por lo cual son de gran importancia para los lectores ya que se pueden referir a alguna de estas citaciones para aclarar dudas y reforzar conocimientos.

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