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Mitocondrias: qué son, funciones, características y estructura

Mitocondrias

Las mitocondrias se conocen como los centros energéticos o neurálgicos de la célula animal. Sin las mitocondrias, las células no son capaces de extraer energía suficiente de los nutrientes, y en esencia, casi todas las funciones celulares cesarían se la presencia de las mitocondrias, es por ello que estos órganos son de gran importancia.

La mitocondria juega un papel fundamental en las células heterótrofas, la mitocondria interviene en el proceso de obtención de ATP (adenin trifosfato) a través de la glucolisis anaerobia, también ayuda a degradar de manera total a la glucosa cuando se encuentra presente con el oxígeno hasta convertirla en dióxido de carbono junto con agua. De esta manera puede generar mucha más energía.

La cantidad de mitocondrias siempre va a depender de las necesidades de energía que demande la célula, de acuerdo a la acción que debe hacer, esto se determina siempre por la zona en la cual la célula requiera realizar el consumo de ATP. Cuando se juntan las mitocondrias de una célula, es decir se juntan en totalidad todas las mitocondrias, a ese conjunto se le llama condrioma.

Estructura de las mitocondrias

Mitocondrias: qué son, funciones, características y estructura
estructura de la mitocondria

Las mitocondrias se encuentran conformadas o estructuradas por una forma característica única de dicha célula, esta presenta un contorno cilíndrico el cual se encuentra delimitado por una membrana doble, esta membrana se llama membrana mitocondrial externa, capa que separa la parte externa de la mitocondria del hialoplasma.

La membrana mitocondrial interna, es el lugar donde se presenta el medio interno de la mitocondria, esta presenta una serie de repliegues que se dirigen hacia el interior,  cada uno de los repliegues logran aumentar la superficie de la célula, cada una de las crestas mitocondriales son las que sufren estos cambios.

Cada una de ambas membranas originan dos tipos de compartimentos, los cuales son: el espacio intermembranal que es aquel espacio que se presenta entre ambas membranas, y la matriz mitocondrial, esta se presenta como el espacio que se presenta y cubre alrededor de toda la membrana mitocondrial interna.

Composición química de las mitocondrias

La matriz mitocondrial

La matriz mitocondrial es aquella que se encuentra delimitada por la membrana mitocondrial interna, esta membrana tiene contenida una cantidad de aproximadamente 50% de agua, también en su medio interno también presenta lo siguiente:

  • Posee abundantes moléculas de ADN (este es el ADN-mitocondria propio de la mitocondrial), el ADN se presenta de manera bicatenario y circular (que es aquel que se visualiza en las bacterias y en los cloroplastos), en cada molécula se encuentra información de gran importancia que se usa únicamente para sintetizar cada una de las proteínas mitocondriales. El ADN mitocondrial es muy diferente al ADN nuclear.
  • También moléculas de ARN mitocondrial, estas moléculas están formadas por los mitorribosomas, que son los distintos resto de los ribosomas que se encuentra dentro de la célula.
  • Ribosomas (los mitorribosomas), estos elementos pueden estar o presentarse de manera libre y además también pueden estar adosados de manera muy fija a la membrana mitocondrial interna de la mitocondria. Los mitorribosomas son muy parecidos a los ribosomas de las  bacterias (70 S), solo que estos son mucho más pequeños que los ribosomas clásicos citoplasmáticos.
  • Contienen numerosos Iones de calcio (Ca) y de fosfato, ADP, ATP, coenzima-A, entre otros.

La membrana mitocondrial interna

La membrana mitocondrial interna es aquella que posee una superficie muy amplia y que cuenta con numerosos repliegues. Cada uno de estos se encuentran en la membrana interna de la mitocondria y son llamados crestas mitocondriales. Allí es donde se localizan la mayoría de las enzimas que son parte de la cadena respiratoria (respiración celular) y de la enzima la ATPasa mitocondrial.

Esta membrana es impermeable al paso de diferentes iones y a otros tipos de sustancias, que tienen como función y propósito de atravesar dicha membrana. El paso solo se logra a través de proteínas transportadoras, las cuales tienen la habilidad y capacidad de atravesar la membrana sin ningún problema.

La membrana contiene una gran cantidad de proteínas (80% aproximadamente), a diferencia de otras membranas celulares. La membrana de la mitocondria no posee colesterol (como sí ocurre en las bacterias); también se pueden encontrar lípidos en una cantidad muy pequeña (20 %).

Entre las proteínas más importantes, se pueden destacar las siguientes:

  • Las proteínas que son parte de la cadena respiratoria (respiración celular), las cuales pueden transportar los diferentes tipos de electrones hasta llegar al oxígeno molecular.
  • Contienen la enzima ATP-sintetasa mitocondrial: esta se encarga de catalizar la síntesis del ATP (que es el proceso de la fosforilación oxidativa).
  • Las proteínas transportadoras, responsables de permitir el paso de los iones y de las moléculas, con el propósito de que puedan entrar a la matriz mitocondrial y al citosol.

La membrana mitocondrial externa

Es aquella membrana que envuelve a la mitocondria, además ayuda a mantener el contacto con el citosol que es el espacio en el citoplasma de la célula. La membrana mitocondrial externa posee la misma estructura que las otras membranas celulares, cuenta con una capa de lípido doble y diferentes tipos de proteínas que se encuentran asociadas.

Funciones de las mitocondrias

Mitocondrias características y estructura
funciones de la mitocondria

La mitocondria tiene distintas funciones, principalmente las mitocondrias se encargan de obtener energía a través de procesos bioquímicos, aunque cada uno de sus componentes internos trabajan para completar la misma función.

También tienen que realizar otras funciones como:

  • El Ciclo de Krebs, este ciclo ocurre en un lugar muy cercano a la matriz mitocondrial, en donde participan diferentes tipos de enzima como la Co-enzima A.
  • La Cadena respiratoria: esta ocurre en el ciclo de Krebs, en donde logra desprenderse una variedad de electrones. Los elementos que se encargan de transportar a los electrones se pueden localizar en la membrana mitocondrial interna.
  • La Fosforilación oxidativa: este proceso se realiza o se lleva a cabo en las crestas mitocondriales. La ATP-asa fosforila al ADP y posteriormente lo transforma en ATP, gracias a este proceso es que logra sintetizar la mayor parte del ATP que es producido en cada una de las células aerobias.
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