A estas alturas debes haber entendido al menos una cosa – vamos a producir hechos sobre todos y cada uno de los componentes de una célula – ya sea una célula animal o una célula vegetal. Ya hemos cubierto los hechos de la membrana celular y también hemos cubierto los hechos del citoplasma.

Ahora es el momento de pasar a otros componentes de una célula. Por lo tanto, hemos decidido comenzar con los hechos de la mitocondria. La mitocondria es popularmente conocida como la CASA DE POTENCIA de una célula. Pero, ¿por qué? Averigüémoslo

Mientras que, obviamente, responderemos a esa pregunta, también reflexionaremos sobre varias otras cuestiones que suelen estar relacionadas con este orgánulo celular esencial. Empecemos…

Nombre Mitocondrias	Originado de dos palabras griegas – Mitos y Chondros. Mitos significa hilo y Chondros significa gránulo
Color	Rojo pardo – única parte de la célula que está coloreada
Tamaño	0.5 micras a 1 micra en células animales
Presente en	Tanto en células animales como vegetales
Presente en	Todas las células eucariotas
Genoma	La mitocondria tiene su propio genoma y ADN
ADNmt	El ADN mitocondrial es circular
Capacidad	Capaz de autodividirse cuando es necesario

1. La mitocondria es un orgánulo presente en el interior de una célula. En qué tipo de célula? Está presente en todas y cada una de las células eucariotas (las células eucariotas son las que tienen núcleo a diferencia de las procariotas que no lo tienen). Cada célula de un cuerpo tiene Mitocondrias.

2. Dentro de una célula Eucariota, la Mitocondria se encuentra en el Citoplasma. Una cosa que hay que saber es que el término ‘Mitocondria’ es en realidad plural. El singular se llama ‘Mitochondrion’.

3. Esto nos lleva a una pregunta muy importante. ¿Cuántas mitocondrias hay en una célula? Pues bien, el número varía. El número de mitocondrias presentes en una célula viene dictado por dos factores: el tipo de organismo en cuestión y el tipo de tejido en cuestión.

4. Por ejemplo, los organismos complejos tendrán más mitocondrias en una célula en comparación con los organismos menos complejos. De nuevo, un tejido en el cuerpo de un organismo también definirá el número de mitocondrias presentes en cada célula del tejido. ¿No está claro? Siga leyendo…

5. Las mitocondrias son conocidas como las centrales eléctricas de las células. Producen la energía que una célula necesita para llevar a cabo sus funciones. Por lo tanto, si un tejido está diseñado para realizar un gran trabajo (como los tejidos musculares en los seres humanos), las células del tejido tendrán más mitocondrias. Entonces, ¿cuántas mitocondrias hay en una célula? El número puede ser tan pequeño como una sola mitocondria en una célula hasta varios miles de mitocondrias en una sola célula.

Hechos interesantes sobre las mitocondrias: 6-10 | Estructura de las mitocondrias

6. Llegando a la estructura de las mitocondrias, estos orgánulos tienen una estructura compleja. Si quieres saber la forma y el tamaño de las mitocondrias, nadie puede darte una respuesta adecuada. Esto se debe a que, las mitocondrias pueden variar significativamente tanto en su forma como en su tamaño.

7. Pero en general, las mitocondrias tienen una forma aproximadamente ovalada. Sin embargo, es interesante saber que, independientemente de la forma y el tamaño, la composición general del orgánulo sigue siendo la misma. Todas y cada una de las mitocondrias poseen una doble membrana.

8. La primera capa de la membrana -generalmente denominada membrana externa- es la capa protectora que protege las entrañas de una mitocondria. Tanto si una mitocondria tiene un aspecto redondo como si tiene la forma de una varilla larga, la membrana externa estará ahí. Esta membrana externa es lisa.

9. Dentro de la membrana externa, hay otra membrana que se conoce como la Membrana Interna. Esta membrana interna es única en el sentido de que no está presente en otros orgánulos celulares. Y de nuevo, la membrana interna está arrugada y plegada. En realidad se pliega varias veces!

10. ¿Pero por qué están presentes estos pliegues en primer lugar? ¿Por qué la membrana interna no puede ser lisa como la membrana externa? Excelente pregunta. Aquí está la respuesta: Los pliegues están diseñados para aumentar la superficie.

Interesantes datos sobre las mitocondrias: 11-15 | Estructura de las mitocondrias

11. Cuál es la necesidad de aumentar la superficie? Imagina tu aula. ¿Qué ocurre si se reduce el tamaño del aula? Se puede acomodar un menor número de alumnos en la clase. Los pliegues de la membrana interior aumentan la superficie y proporcionan más espacio para las reacciones químicas.

12. Esto significa que pueden producirse más reacciones químicas. Si la membrana interna fuera lisa, el número de reacciones químicas que podrían tener lugar se habría reducido considerablemente debido a la menor disponibilidad de superficie. En este contexto tenemos que decir que hay muchas reacciones químicas que tienen lugar en la membrana interna.

13. Entonces hay Cristae dentro de la Mitocondria. ¿Qué son realmente esas cosas? No son más que los pliegues que hace la membrana interna de la Mitocondria. Estas Cristae en realidad aumentan la superficie.

14. Existe un espacio entre la membrana externa y la membrana interna. Este espacio se conoce como espacio intermembrana.

15. El espacio entre la membrana interna está lleno de un fluido. Este fluido se conoce como la matriz. La mayoría de las proteínas que se encuentran en el interior de las mitocondrias están presentes en la Matriz. Así que no, la Matriz no es una película. La Matriz está hecha de agua y enzimas (básicamente proteínas).

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Interesantes datos sobre las mitocondrias: 16-20 | Función de las mitocondrias

16. La mitocondria genera energía que es utilizada por las células para realizar todas las funciones. Esto significa básicamente que todo lo que hace un organismo es debido a la energía producida por la Mitocondria. Esta es la razón por la que la mitocondria se conoce como las centrales eléctricas de las células.

17. ¿Cómo se produce esta energía? Los alimentos que ingieren los organismos contienen energía química que necesita ser convertida en energía utilizable. El trabajo de las mitocondrias es hacerlo. Los hidratos de carbono (glucosa) y los ácidos grasos que consumen los organismos (como nosotros) son convertidos en energía química por las mitocondrias.

18. Los carbohidratos que consumen los organismos se descomponen primero en lo que se conoce como piruvato. Esto ocurre fuera de las mitocondrias. Es este piruvato el que luego entra en el interior de las mitocondrias. Los ácidos grasos, en cambio, entran directamente en las mitocondrias.

19. Una vez dentro de la mitocondria, el piruvato y los ácidos grasos se convierten en acetil-CoA. El acetil-CoA es un tipo de molécula que es producida por la organela (Mitocondria) utilizando las enzimas que están presentes en la matriz.

20. Una vez producido el acetil-CoA, se convierte en el punto de partida de un segundo tipo de reacción química que se conoce como «Ciclo del ácido cítrico». El otro nombre de este segundo tipo de reacción química es ‘Ciclo de Krebs’.

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Interesantes datos sobre las mitocondrias: 21-25 | Función de las mitocondrias

21. En el Ciclo de Krebs del Ciclo del Ácido Cítrico, los átomos de carbono presentes en el acetil-CoA se utilizan para producir CO2 (Dióxido de Carbono) a través del metabolismo oxidativo (es decir, el metabolismo que utiliza oxígeno). El CO2 es un producto de desecho y por lo tanto se libera fuera de la célula. Lo más importante que hace este Ciclo de Krebs es que produce electrones de muy alta energía.

22. Los electrones de alta energía reducen entonces dos enzimas llamadas NAD+ y FAD y las convierten en NADH y FADH2, que también son enzimas. Hay que tener en cuenta que el NAD+ y el NADH son coenzimas. Del mismo modo, el FAD y el FADH2 también son coenzimas. Se llaman coenzimas porque la primera es la forma oxidada mientras que la segunda es la forma reducida. Así, NAD+ y FAD son formas oxidadas mientras que NADH y FADH2 son formas reducidas.

23. Las enzimas portadoras (las formas reducidas, es decir, el NADH y el FADH2) son entonces transportadas desde la matriz de las mitocondrias hasta la membrana interna de las mismas. Una vez que llegan a la membrana interna, se inicia una tercera reacción química. Esta reacción química se conoce como Fosforilación Oxidativa.

24. En la Fosforilación Oxidativa, las enzimas transportadoras ceden los electrones. Una vez que ceden los electrones de alta energía, vuelven a sus estados oxidativos, es decir, NAD+ y FAD. Los electrones liberados pasan entonces a través de la cadena de transporte de electrones (presente en la membrana interna de la mitocondria) y van al oxígeno (que es el receptor final de electrones).

25. Ahora, dentro de la Cadena de Transporte de Electrones, hay varios aceptores de electrones. Estas moléculas aceptadoras despojan gradualmente a los electrones de alta energía de su energía en lo que se conoce como liberación controlada de energía libre.

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Interesantes datos sobre las mitocondrias: 26-30 | Función de las mitocondrias

26. Cuando los electrones de alta energía pasan por la cadena de transporte de electrones y pierden energía, producen lo que se conoce como «gradiente electroquímico» a través de la membrana interna de la mitocondria.

27. Es este gradiente electroquímico el que proporciona toda la energía (despojada de los electrones) para la producción de trifosfato de adinosina (ATP). Las moléculas de ATP son básicamente las moléculas de energía que utilizan las células.

28. La energía del gradiente electroquímico se utiliza para convertir el difosfato de adinosina (un compuesto orgánico) y el Pi (fosfato inorgánico) en ATP (un compuesto orgánico).

29. Esta conversión de ADP + Pi en ATP utiliza en realidad 5 complejos enzimáticos diferentes de la cadena respiratoria (que forman la cadena de transporte de electrones). De estos 5 complejos, los 4 primeros se utilizan para transportar electrones hasta el oxígeno molecular que los organismos respiran. El último complejo (es decir, el 5º) es el que convierte el ADP + Pi en ATP. Te preguntas cómo se llaman esos 5 complejos? Se conocen como:

• Complejo I (NADH deshidrogenasa)
• Complejo II (Succinato deshidrogenasa)
• Complejo III (Citocromo-c reductasa)
• Complejo IV (Citocromo-c oxidasa)
• Complejo V (ATP sintasa)

30. Otra función de las mitocondrias es controlar la concentración de iones de calcio (Ca2+) en las células. Para ello, las mitocondrias y el retículo endoplásmico tienen que trabajar muy estrechamente para limitar la cantidad de calcio en el citosol. Las otras funciones de las mitocondrias incluyen:

• Controlan el ciclo celular.
• Controlan el crecimiento celular.
• Están implicadas en la señalización.
• También participan en la diferenciación celular.
• Están implicadas en el proceso de muerte celular.

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Interesantes datos sobre las mitocondrias: 31-35 | ADN de las mitocondrias

31. ¡Aquí está uno de los hechos más desconcertantes de las mitocondrias para usted! Las mitocondrias tienen su propio ADN que está separado del ADN del organismo en cuyas células se encuentran las mitocondrias. También tienen sus propios ribosomas!

32. El ADN de las mitocondrias junto con los ribosomas están presentes en la matriz de las mitocondrias.

33. El ADN mitocondrial o ADNmt se encarga de sintetizar proteínas para su propio uso sin utilizar otros componentes de las células. El ADNmt es una cadena circular.

34. Esta cadena circular de ADN de las mitocondrias es la que les permite dividirse rápidamente, primero aumentando su tamaño y luego dividiéndose para aumentar el número de mitocondrias en una célula. Esto ocurre cuando las células necesitan más energía. En caso de que la necesidad de energía de las células se reduzca, las mitocondrias sobrantes simplemente morirán.

35. La presencia de ADN mitocondrial separado o ADNmt ha llevado a muchos científicos a creer que las mitocondrias son bacterias simbióticas separadas que viven dentro de las células. De hecho, el genoma mitocondrial es muy similar al genoma bacteriano.

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Interesantes datos sobre las mitocondrias: 36-40 | Datos curiosos sobre las mitocondrias

36. Muchos científicos dicen que las mitocondrias son endosimbiontes. ¿Significado? La teoría dice que hace muchos millones de años, cuando la vida evolucionó por primera vez en la Tierra, no había oxígeno. Así que los primeros organismos utilizaron la respiración anaeróbica. No eran eficientes en la producción de ATP.

37. Varios millones de años después llegaron las plantas y los árboles y produjeron oxígeno. Es entonces cuando surgieron las primitivas células eucariotas con respiración aeróbica. Ellos eran eficientes en la producción de ATP. Estas células eucariotas fueron entonces engullidas por otras células eucariotas anfitrionas que dependían de la respiración anaeróbica.

38. En lugar de digerir esta nueva raza de células eucariotas capaces de respiración aeróbica, las células hospedadoras las convirtieron en miembros permanentes e iniciaron una relación simbiótica en la que las células tragadas producían ATP de forma muy eficiente permitiendo a las células hospedadoras utilizar el ATP. A cambio, las células huésped proporcionaron una fuente constante de alimento (proteínas codificadas en el núcleo por los genes y luego sintetizadas en el citosol que finalmente son enviadas a las mitocondrias) para las células tragadas.

39. Los espermatozoides tienen Mitocondrias responsables de la motilidad de los espermatozoides. Sin embargo, una vez que el espermatozoide fecunda los óvulos, las Mitocondrias de los espermatozoides se destruyen. Esto significa que el ADNmt que se encuentra en la descendencia procede en realidad del lado de la madre. En muy raras ocasiones el ADNmt de un varón entra en la descendencia.

40. Las mitocondrias tienen un color rojo pardo. En caso de que la melanina estuviera ausente en la piel humana, los humanos habrían sido del color de las mitocondrias porque la única parte coloreada presente en una célula son las mitocondrias.

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