Mitocondrias

MITOCONDRIAS

Las mitocondrias son orgánulos que aparecen en prácticamente todas las células eucariotas. Una excepción son los arqueozoos, eucariotas que no poseen mitocondrias, probablemente porque las perdieron durante la evolución. Las mitocondrias se reconocieron como una parte elemental de las células a finales del siglo XIX. Altmann (1890) descubrió unas estructuras celulares que denominó bioblastos, que se podían teñir con fucsina, y que se observaban en todas las células eucariotas.

Morfología

La morfología de las mitocondrias es muy cambiante y puede variar desde largas estructuras ramificadas a pequeños elipsoides. Se podría decir que no existen mitocondrias individudales sino una red muy dinámica de la cual se pueden desgajar porciones. En red o aisladas, las mitocondrias están formadas por una membrana externa, una membrana interna, un espacio intermembranoso y un espacio interno delimitado por la membrana interna denominado matriz mitocondrial.

Fusión y fisión

Se pueden dividir y fusionar entre sí con facilidad, y ocurre constantemente en las células, con la consiguiente mezcla de los ADN mitocondriales. Se puede decir que en las células eucariotas no existen mitocondrias individuales como tales, sino una red conectada con un número variable de ADNs mitocondriales, y que en algunos casos puede haber fragmentos separados del resto. Sería como un sincitio. Posibles funciones de la fusión y fisión de las mitocondrias son compartir los productos sintetizados por distintas partes dela red, paliar defectos locales, o compartir el ADN mitocondrial. Si se fusionan dos células que tienen mitocondrias diferentes, la red de mitocondrias es homogénea en 8 horas. Estos procesos de fusión y fisión son complejos puesto que han de hacerlos las dos membranas mitocondriales de forma correcta. Por todo ello, el número de mitocondrias es difícil medirlo por la gran capacidad de fisión-fusión que poseen, pero en algunos tipos celulares se ha visto que el aumento del volumen mitocondrial está relacionado con el del volumen celular.

Funciones

La función primaria de las mitocondrias es la producción de ATP, que es el combustible de la mayoría de los procesos celulares. Pero también llevan a cabo parte del metabolismo de los ácidos grasos mediante un proceso denominado β-oxidación y actúan como almacén de calcio. Recientemente se han relacionado a las mitocondrias con la apoptosis, el cáncer, el envejecimiento, y con enfermedades como el Parkinson o la diabetes. Además, el estudio comparativo del ADN mitocondrial tiene una gran utilidad en el establecimiento de genealogías y en la antropología, ya que los genes mitocondriales provienen directamente por línea materna y no están sometidas a recombinaciones génicas debido a la reproducción sexual.

Producción de ATP

En las mitocondrias se produce la mayor parte del ATP de las células eucariotas no fotosintéticas. Metabolizan el acetil coenzima A mediante el ciclo enzimático del ácido cítrico, dando como productos al CO2 y al NADH. Es el NADH el que cede electrones a una cadena de transportadores de electrones que se encuentra en la membrana interna. Estos electrones pasan de un transportador a otro llegando como último paso al O2, resultando H2O. Este transporte de electrones se acopla al transporte de protones desde la matriz hasta el espacio intermembranoso. Es este gradiente de protones el que permite la síntesis de ATP gracias a la ATP sintasa. Por unir fosfato al ADP y por usar el oxígeno como aceptor final de electrones, a este proceso se le llama fosforilación oxidativa. En las bacterias aeróbicas, que no poseen mitocondrias, este proceso ocurre en su única membrana celular.