Las células son los componentes básicos de los organismos vivos. Los dos tipos principales de células son células procariotas y eucariotas. Las células eucariotas tienen orgánulos unidos a la membrana que realizan funciones celulares esenciales. Mitocondrias se consideran las "potencias" de las células eucariotas. ¿Qué significa decir que las mitocondrias son las productoras de energía de la célula? Estos orgánulos generan energía al convertir la energía en formas que la célula puede utilizar. Ubicadas en el citoplasma, las mitocondrias son los sitios de respiración celular. La respiración celular es un proceso que, en última instancia, genera combustible para las actividades de la célula a partir de los alimentos que comemos. Las mitocondrias producen la energía necesaria para llevar a cabo procesos como la división celular, el crecimiento y la muerte celular.
Las mitocondrias tienen una forma oblonga u ovalada distintiva y están delimitadas por una membrana doble. La membrana interna se pliega creando estructuras conocidas como cristas. Las mitocondrias se encuentran tanto en células animales como vegetales. Se encuentran en todos los tipos de células del cuerpo, excepto en los glóbulos rojos maduros. El número de mitocondrias dentro de una célula varía según el tipo y la función de la célula. Como se mencionó, los glóbulos rojos no contienen mitocondrias en absoluto. La ausencia de mitocondrias y otros orgánulos en los glóbulos rojos deja espacio para los millones de moléculas de hemoglobina necesarias para transportar oxígeno por todo el cuerpo. Las células musculares, por otro lado, pueden contener miles de mitocondrias necesarias para proporcionar la energía requerida para la actividad muscular. Las mitocondrias también son abundantes en las células grasas y las células hepáticas.
Índice temático
ADN MITOCONDRIAL
Las mitocondrias tienen su propio ADN, ribosomas y pueden producir sus propias proteínas. ADN MITOCONDRIAL (ADNmt) codifica proteínas que están implicadas en el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa, que se producen en la respiración celular. En la fosforilación oxidativa, se genera energía en forma de ATP dentro de la matriz mitocondrial. Las proteínas sintetizadas a partir de ADNmt también codifican para la producción de las moléculas de ARN que transfieren ARN y ARN ribosómico.
El ADN mitocondrial difiere del ADN que se encuentra en el núcleo celular en que no posee los mecanismos de reparación del ADN que ayudan a prevenir mutaciones en el ADN nuclear. Como resultado, el ADNmt tiene una tasa de mutación mucho más alta que el ADN nuclear. La exposición al oxígeno reactivo producido durante la fosforilación oxidativa también daña el ADNmt.
Anatomía y Reproducción de las Mitocondrias
Membranas Mitocondriales
Las mitocondrias están limitadas por una membrana doble. Cada una de estas membranas es una bicapa de fosfolípidos con proteínas incrustadas. El membrana más externa es suave mientras que el membrana interna tiene muchos pliegues. Estos pliegues se llaman cristas. Los pliegues mejoran la "productividad" de la respiración celular al aumentar el área de superficie disponible. Dentro de la membrana mitocondrial interna hay una serie de complejos de proteínas y moléculas portadoras de electrones, que forman el cadena de transporte de electrones (ETC). La ETC representa la tercera etapa de la respiración celular aeróbica y la etapa en la que se genera la gran mayoría de las moléculas de ATP. ATP es la principal fuente de energía del cuerpo y es utilizada por las células para realizar funciones importantes, como la contracción muscular y la división celular.
Espacios Mitocondriales
Las membranas dobles dividen la mitocondria en dos partes distintas: la espacio intermembrana y el matriz mitocondrial. El espacio intermembrana es el espacio estrecho entre la membrana externa y la membrana interna, mientras que la matriz mitocondrial es el área que está completamente encerrada por la membrana más interna. El matriz mitocondrial contiene ADN mitocondrial (ADNmt), ribosomas y enzimas. Varias de las etapas de la respiración celular, incluido el Ciclo del ácido Cítrico y la fosforilación oxidativa, se producen en la matriz debido a su alta concentración de enzimas.
Reproducción Mitocondrial
Las mitocondrias son semiautónomas en el sentido de que solo dependen parcialmente de la célula para replicarse y crecer. Tienen su propio ADN, ribosomas, fabrican sus propias proteínas y tienen cierto control sobre su reproducción. Al igual que las bacterias, las mitocondrias tienen ADN circular y se replican mediante un proceso reproductivo llamado fisión binaria. Antes de la replicación, las mitocondrias se fusionan en un proceso llamado fusión. La fusión es necesaria para mantener la estabilidad, ya que, sin ella, las mitocondrias se harán más pequeñas a medida que se dividen. Estas mitocondrias más pequeñas no pueden producir cantidades suficientes de energía necesarias para la función celular adecuada.
Viaje a la Celda
Otros orgánulos celulares eucariotas importantes incluyen:
- Núcleo: alberga ADN y controla el crecimiento y la reproducción celular.
- Ribosomas: ayudan en la producción de proteínas.
- Retículo endoplásmico: sintetiza carbohidratos y lípidos.
- Complejo de Golgi: fabrica, almacena y exporta moléculas celulares.
- Lisosomas: digieren macromoléculas celulares.
- Peroxisomas: desintoxican el alcohol, forman ácidos biliares y descomponen las grasas.
- Citoesqueleto: red de fibras que sostienen la célula.
- Cilios y flagelos: apéndices celulares que ayudan en la locomoción celular.
Fuentes
- Encyclopædia Britannica Online, s. v. "mitochondrion", consultado el 7 de diciembre de 2015, http://www.britannica.com/science/mitochondrion.
- Cooper GM. La Célula: Un Enfoque Molecular. 2ª edición. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Mitocondrias. Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9896/.
La Diferencia entre Mitosis y Meiosis
Biografía de Rita Levi-Montalcini, Premio Nobel
Vida de Francis Crick, Codescubridor de la Estructura del ADN
Las Células Animales y el Núcleo Unido a la Membrana
Rudolf Virchow: Padre de la Patología Moderna
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