Mitocondrias: definición, estructura, funciones y hechos

En una palabra, si se va a describir la unidad fundamental de la vida, esa sería «Célula «. La célula es conocida como el componente básico de un organismo. Las células tienen diferentes orgánulos en ellos que realizan diferentes funciones. Hay trillones de células presentes en nuestro cuerpo. La función especializada se lleva a cabo mediante el uso de la energía que las células obtienen de los alimentos que ingieren. Cuando los alimentos se metabolizan a través de diferentes procesos, producen energía que se utiliza para realizar las actividades metabólicas en un individuo. 

Organelos celulares y celulares

El cuerpo tiene información hereditaria contenida en las células que pueden replicarlas por sí mismas mediante el proceso llamado reproducción . Se asignan diferentes funciones a diferentes grupos de células. Muchos orgánulos están contenidos en una célula. Primero, es el citoplasma también conocido como citosol. El líquido presente en la célula que rodea todos los orgánulos de la célula se llama citosol . Tiene una estructura gelatinosa. A continuación tenemos un citoesqueleto, como su propio nombre lo define, le da un marco a la célula. La configuración estructural de la célula está formada por una red de fibras largas. La determinación de la forma, la división celular y el movimiento de las funciones celulares son realizadas por el citoesqueleto de la célula. 

El movimiento de los orgánulos en la celda tiene un sistema similar a una pista que los guía a su destino. El retículo endoplásmico es un orgánulo muy importante en las células que son de dos tipos, uno es el retículo endoplásmico rugoso y el otro es el retículo endoplásmico liso. RER se llama así porque tiene una superficie rugosa en su lado exterior ya que tienen ribosomas unidos a ellos. SER no tiene ribosomas en su superficie por lo que su superficie es lisa. RER tiene ribosomas para la producción de proteínas. También transporta las moléculas en vesículas a sus ubicaciones finales. aparato de Golgise une al retículo endoplásmico ya que aquí se realiza el empaquetamiento de las proteínas. El núcleo es el centro principal de las células que tienen material hereditario en forma de ADN. El núcleo es un orgánulo de doble membrana que se conoce como el cerebro de la célula. Aquí discutiremos brevemente las mitocondrias, que se conocen como el centro neurálgico de las células. 

mitocondrias

También se conoce como mitocondria. Se encuentran en la mayoría de las células eucariotas que tienen una doble membrana. Uno de sus nombres populares es el de central eléctrica de la célula . Se llama así porque su función principal es producir ATP para la célula para que la célula pueda realizar actividades metabólicas. ATP (fosfato de adenosina) que es utilizado por la célula como energía química producida por la producción aeróbica. Los músculos voluntarios del insecto, fue descubierto por primera vez por Albert von Kolliker en 1857. En 1898, Carl Benda fue la primera persona en nombrarlo mitocondria. 

Los organismos multicelulares tienen algunas células que carecen de mitocondrias como los glóbulos rojos completamente maduros de los mamíferos. Las mitocondrias cambian a otras estructuras o se transforman en algunos organismos unicelulares como diplomonas, microsporidios, parabasalids, etc. Hay algunas especies que han perdido completamente sus mitocondrias, incluyendo Monocercomonoides. El tamaño de este orgánulo puede variar de 0,75 a 3 micrómetros cuadrados. No es visible a simple vista, necesita una mancha especial para verlo. Las mitocondrias también realizan el control del crecimiento celular, el ciclo celular, la muerte celular, la señalización y la diferenciación, además de la producción de ATP en una célula. 

Junto a estas funciones, se asocia temporalmente la biogénesis mitocondrial. Debido a su mal funcionamiento, hay muchas enfermedades causadas en humanos como disfunción cardíaca, autismo, enfermedades mitocondriales, insuficiencia cardíaca, etc. Según el tipo de célula, el número de mitocondrias en el organismo y el tejido puede diferir, por ejemplo, las células del hígado tienen más de 2000 mitocondrias. mientras que los glóbulos rojos maduros no tienen mitocondrias. Las funciones especializadas son realizadas por diferentes compartimentos de las mitocondrias. Las crestas, el espacio intermembrana, la membrana externa, la array y la membrana interna son el compartimento o las regiones de las mitocondrias. Las mitocondrias tienen su propio material genético que se asemeja a los genomas bacterianos, pero el orgánulo principal que tiene material genético, es decir, el ADN, se conoce como núcleo. Diferentes especies y tejidos tienen diferentes proteínas.

Estructura

Se pueden ver diferentes formas de mitocondrias en diferentes especies. Las bicapas de proteínas y fosfolípidos forman la membrana externa e interna de las mitocondrias. Se asignan diferentes funciones a dos membranas diferentes. La producción de ATP aumenta en las mitocondrias debido al plegamiento de las mismas. Los microplastos son la membrana externa desprendida de las mitocondrias. Tienen cinco partes diferenciadas debido a la organización de doble membrana. 

Membrana externa

La membrana exterior es gruesa, es decir, 60-75 angstroms. Se observa una proporción similar de fosfolípidos a proteínas en las mitocondrias que en las membranas celulares. Las porinas son las proteínas integrales de la membrana que están presentes en su membrana externa. Entre el citosol y la intermembrana, las proteínas, los iones y los metabolitos se transportan con la ayuda de un canal de aniones llamado VDAC (Canal de aniones dependiente de voltaje). Los complejos de translocación especializados están presentes en las mitocondrias para importar proproteínas. La oxidación de la epinefrina, la elongación de los ácidos grasos y la degradación del triptófano son las funciones que realiza la membrana externa, ya que tiene muchas enzimas presentes en ella. La muerte celular puede ocurrir cuando las proteínas se filtran al citosol debido a la interrupción en la membrana externa.

Espacio Intermembrano

La membrana externa y la membrana interna tienen algo de espacio en ellas, ese espacio se conoce como espacio entre membranas. El espacio perimitocondrial es también el nombre que se le da al espacio intermembrana. La concentración de iones, moléculas pequeñas y azúcar en este espacio es la misma que en el citosol porque la membrana externa es permeable a todas estas moléculas. Si hablamos de proteínas grandes, la proporción difiere porque ciertos transportadores transportan moléculas grandes en la membrana externa. El citocromo c es una proteína que los transportadores llevan a este espacio.

Membrana interna

La proporción de proteínas en la membrana interna es muy alta, es decir, una quinta parte de las proteínas. La cardiolipina es un fosfolípido que está presente en abundancia en las mitocondrias. Las porinas no están presentes en la membrana interna. No es permeable a todas las moléculas como la membrana externa. La membrana interna es útil en la string de transporte de electrones ya que tiene enzimas presentes que son útiles en la ETC. La proteína de membrana interna OPA1 media la fusión de la membrana interna.

crestas

Las crestas son los pliegues de la membrana interna que forman compartimentos en las mitocondrias. Debido a estos pliegues, aumenta el área de superficie de las mitocondrias, lo que es útil para una mayor producción de ATP. Los pliegues de la membrana interna son cinco veces más que la membrana externa en las células donde necesitan ATP es más como en las células del hígado. Las células que tienen más necesidad de energía tendrán un mayor número de crestas en ellas. Los oxisomas o partículas F1 son los pequeños cuerpos circulares unidos a las crestas.

Array

El espacio en la membrana interna se conoce como array. También contiene una gran cantidad de proteínas, es decir, dos tercios de las proteínas. La ATP sintasa está presente en la membrana interna, por lo que la membrana interna es muy importante para la producción de ATP. Muchas copias del genoma mitocondrial, ribosomas mitocondriales, tRNA y muchas enzimas están presentes en la array. La oxidación de ácidos grasos, el ciclo del ácido cítrico y la oxidación del piruvato son las principales funciones realizadas por la membrana interna.

Funciones

• La función más importante que se le asigna a las mitocondrias es la producción de energía en la célula.
• Se necesita ATP para llevar a cabo todas las actividades metabólicas en una célula, como la respiración, el transporte y muchas otras.
• El ciclo del ácido cítrico, el ciclo de Kreb y la fosforilación oxidativa son las reacciones que son útiles en la producción de ATP.
• Las mitocondrias son útiles en el ciclo del piruvato y del ácido cítrico para producir moléculas de piruvato en la glucólisis.
• También es útil en la conversión de energía.
• Muchas reacciones de liberación de energía ocurren en las mitocondrias.
• Como muchos procesos ocurren en las mitocondrias al mismo tiempo, las mitocondrias también producen mucho calor.
• También tiene una función de almacenamiento, es decir, da un espacio para almacenar iones de calcio en él.
• Las mitocondrias también juegan un papel muy importante en la regulación de la proliferación celular.
• La apoptosis, que es un programa de muerte celular, también la realizan las mitocondrias.
• Útil en la señalización del calcio y también en la regulación del metabolismo celular.
• A través de las uniones somáticas especializadas, el estado de la microglía es controlado por las mitocondrias neuronales.
• Es útil en la señalización inmunológica y también en la señalización hormonal.
• El potencial de membrana y el metabolismo celular son mantenidos por las mitocondrias.
• También contribuye a las reacciones de síntesis de hemo y también en la síntesis de esteroides.

Preguntas frecuentes

Pregunta 1: Explique diferentes datos sobre las mitocondrias.

Responder:

Hay muchos datos interesantes sobre las mitocondrias que son los siguientes:

• Son móviles y pueden moverse donde quieran, por lo que cambian de forma muy rápidamente y se mueven al lugar donde más se necesitan en una celda.
• Las bacterias y las mitocondrias muestran algunas propiedades similares En la antigüedad, las mitocondrias se confundían con bacterias porque las células complejas generalmente las absorben.
• El dirust de carbono también es producido por las mitocondrias junto con el ATP.

Pregunta 2: ¿Crecen las mitocondrias y, en caso afirmativo, cómo?

Responder:

Sí, las mitocondrias pueden crecer. El número de mitocondrias se puede aumentar o disminuir en una célula dependiendo de la necesidad de energía en la célula. Si el requisito de energía es mayor en la célula, entonces las mitocondrias comenzarán a reproducirse y se dividirán para satisfacer las demandas de energía de la célula. Si el escenario es el contrario, si el requerimiento de energía es menor, las mitocondrias comenzarán a morir y reducirán su número y se volverán inactivas.

Pregunta 3: ¿Cómo obtienen las mitocondrias su nombre popular ‘Powerhouse of the cell’?

Responder:

Powerhouse significa darles energía para que hagan su trabajo. La misma es la función de las mitocondrias, es decir, la producción de energía en la célula. Cumple con el requerimiento de energía de la célula por medio de la respiración celular y debido a las mitocondrias, las actividades metabólicas de la célula se realizan con total eficiencia. Como proporciona ATP a toda la célula, es por eso que se les conoce como la ‘central eléctrica de la célula’.

Pregunta 4: ¿Dónde se encuentran las mitocondrias en mayor número?

Responder: 

Diferentes células tienen un número diferente de mitocondrias presentes en ellas porque la necesidad de ATP por cada célula es diferente. Cuanto mayor sea la necesidad de energía en una célula, mayor será la cantidad de mitocondrias presentes en las células de su corazón, que tiene 5000 mitocondrias por célula, mientras que en el hígado, 2000 mitocondrias están presentes en cada célula y los glóbulos rojos maduros no tienen mitocondrias en absoluto. Entonces, el número depende puramente de la necesidad de la celda.

Pregunta 5: ¿Cuál es la estructura de las mitocondrias y qué contiene?

Responder:

Principalmente las mitocondrias tienen cinco partes en las que se dividen estructuralmente. La membrana externa es más gruesa y contiene muchas enzimas que realizan diferentes funciones. Proporcione protección a las mitocondrias, pero si se interrumpe, las proteínas pueden filtrarse y causar la muerte celular. El espacio de la membrana interna es el espacio entre las membranas externa e interna que contiene proteínas que se transportarán a la membrana interna. La membrana interna no es permeable a todas las moléculas como la membrana externa. Aquí, para la entrada y salida de cada molécula, hay algunos transportadores que ayudan a las moléculas a entrar y salir de la membrana interna. Los pliegues o compartimentos de la membrana interna se denominan crestas y el líquido que contiene se denomina array.