Mitocondria

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Las mitocondrias son los orgánulos que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas (también hay en células gaméticas), encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular; actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP por medio de la fosforilación oxidativa. La mitocondria presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso es debido a que contiene proteínas que forman poros llamados Porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de voltaje), que permiten el paso de moléculas de hasta 10000 Dalton y un diámetro aproximado de 20Å. La membrana mitocondrial interna presenta pliegues dirigidos hacia el interior llamados crestas, que contienen tres tipos de proteínas:

1. Las proteínas que trasportan los electrones hasta el oxígeno molecular
2. Un complejo enzimático, la ATP-sintetasa que cataliza la síntesis de ATP (fosforilación oxidativa).
3. Proteínas trasportadoras que permiten el paso de iones y moléculas a través de la membrana interna.

Tabla de contenidos 1 Estructura y composición 2 Morfología y función 3 Orígenes 4 Referencias 5 Enlaces externos

[editar] Estructura y composición

Las mitocondrias se componen de dos bicapas lipídicas que separan tres espacios: el citosol, el espacio celular y la matriz de la mitocondria. La mebrana externa es una bicapa lipídica lisa (no forma ondulaciones)con proteínas asociadas con la difusión. Entre ellas destacan las proteínas transportadoras que hacen a la membrana muy poco permeable. La membrana interna tiene una composición similar pero con menor número de proteínas transportadoras, lo que la hace poco permeable excepto a ATP, ADP, Ácido pirúvico, O₂ y agua. Esta membrana forma ondulaciones, normalmente transversales al eje de la mitocondria, llamadas crestas mitocondriales. En la cara interna tienes proteínas ATP-sintetasas.

Como consecuencia, el espacio intermembrana está compuesto de un líquido similar al hialoplasma. La matriz mitocondrial, sin embargo, contiene menos moléculas del citosol, aunque contiene iones, metabolitos a oxidar, ADN circular bicatenario muy parecido al de las bacterias, ribosomas tipo 70S similares a los de bacterias, llamados mitorribosomas, que realizan la síntesis de algunas proteínas mitocondriales y contiene ARN mitocondrial; es decir, tienen los orgánulos que tendría una célula procariota de vida libre. Al respecto de esto la científica estadounidense Lynn Margulis junto con otros científicos ha propuesto la teoría endosimbiótica. Según ésta, en un momento dado, el mitocondrio, una célula procariota capaz de obtener energía a partir del oxígeno, se fusionó en un momento de la evolución con las células eucariotas, proporcionándoles una fuente de energía de la que sacaron mucho partido, aprovechando el aumento de la concentración de oxígeno en la atmósfera terrestre.

[editar] Morfología y función

La morfología de la mitocondria es difícil de describir puesto que son estructuras muy plásticas que se deforman, se dividen y fusionan. Normalmente se las representa en forma alargada. Su número depende de las necesidades energéticas de la célula. Al conjunto de las mitocondrias de la célula se le denomina condrioma celular

Su principal función es la oxidación de metabolitos (glucólisis, ciclo de Krebs, beta-oxidación de ácidos grasos) y la obtención de ATP, que supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula. También sirve de almacén de sustancias como iones, agua y algunas partículas como restos de virus y proteínas

[editar] Orígenes

La científica estadounidense Lynn Margulis, junto con otros científicos, recuperó en torno a 1980, reformulándola como teoría endosimbiótica, una antigua hipótesis. Según esta versión actualizada, hace unos 1500 millones de años, una célula procariota capaz de obtener energía de los nutrientes orgánicos empleando el oxígeno molecular como oxidante, se fusionó en un momento de la evolución con otra célula procariota o eucariota primitiva al ser fagocitada sin ser inmediatamente digerida, un fenómeno frecuentemente observado. De esta manera se produjo una simbiosis permanente entre ambos tipos de seres: la procariota fagocitada proporcionaba energía, especialmente en forma de ATP y la célula hospedadora ofrecía un medio estable y rico en nutrientes a la otra. Este mutuo beneficio hizo que la célula invasora llegara a formar parte integral del organismo mayor, acabando por convertirse en parte de ella: la mitocondria.

Esta hipótesis tiene entre sus fundamentos la evidencia de que las mitocondrias poseen su propio ADN y está recubierta por su propia membrana. A lo largo de la historia común la mayor parte de los genes mitocondriales han sido transferidos al núcleo, de tal manera que la mitocondria no es viable fuera de la célula huésped y ésta no suele serlo sin mitocondrias.

La ciencia ficción ha utilizado por lo menos en una ocasión esta hipótesis como parte fundamental de la trama de una de sus historias; en Star Wars ('La guerra de las galaxias') los midiclorianos vendrían a adaptarse muy bien como la figura de las mitocondrias, en Star Wars son descritos como seres vivos que forman parte de todas las células vivientes y que le dan su energía, que de manera muy precisa podrían describir el papel de la mitocondria en la célula, la película da una teoría interesante sobre el papel de las mitocondrias que va más allá del que le ha concebido la ciencia, supone que las mitocondrias aún conservan aquella identidad propia, y que millones de años de evolución no habrían logrado quitársela. La novela japonesa Parasite Eve, de Hideaki Senna, también juega en la rama central de su argumento con la idea de la independencia mitocondrial.

[editar] Referencias

1. Marianne Schwartz and John Vissing, "Paternal Inheritance of Mitochondrial DNA", New England Journal of Medicine, Aug 22, 2002; 347:576-580. [1]
2. "Mitochondria can be inherited from both parents", New Scientist article on Schwartz and Vissing's report; [2]
3. Sutovsky, P., et. al. 1999. "Ubiquitin tag for sperm mitochondria." Nature 402(Nov. 25):371-372. Abstract available at [3] and discussed in [4].

[editar] Enlaces externos

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