Matriz mitocondrial🕒 Tiempo estimado: 5 minutos de lectura
Las mitocondrias se encuentran en las células eucariotas y pueden tener diferentes formas y tamaños. Tienen una gran movilidad, estando ubicados donde la célula necesita más energía. La función principal de las mitocondrias es la producción de ATP.
Las mitocondrias se encuentran en las células eucariotas y pueden tener diferentes formas y tamaños. Tienen una gran movilidad, estando ubicados donde la célula necesita más energía. La función principal de las mitocondrias es la producción de ATP.
Aspectos generales de las mitocondrias: La membrana mitocondrial externa es lisa, plasmática, con baja permeabilidad selectiva y contiene enzimas ligadas a la síntesis de lípidos. La membrana mitocondrial interna tiene invaginaciones (crestas), alta permeabilidad selectiva y está asociada con proteínas específicas del sistema de transporte, proteínas y enzimas de la cadena respiratoria y subunidades de la proteína ATP sintetasa (cuerpos elementales).
El número de corpúsculos depende de la demanda energética, que es mayor cuanto mayor es el número de crestas. Se adhieren a las crestas mediante enlaces hidrofóbicos (Fo). Estas crestas varían según la célula El espacio intermembrana es una matriz homogénea, productora de elementos para la síntesis de ATP.
La matriz tiene actividades enzimáticas específicas, como el ciclo de Krebs (CK), la b-oxidación de lípidos, la replicación / transcripción del ADN y la síntesis de proteínas. Cuanto mayor sea la densidad de la matriz, mayor será la actividad metabólica y la demanda de energía del lienzo. Dispersos, hay densos gránulos de Ca, que son fisiológicamente activos y nunca están libres en el citoplasma, ni en la matriz ni en el REL. También tiene ADN y ARN para la producción de proteínas. El ARNm se llama mitoribosoma.
El tamaño, la forma y el número de mitocondrias en las células es variable. Hay plasticidad, es decir, adaptación de la forma según sea necesario. Las dimensiones y la cantidad dependen de la actividad metabólica de la célula. Preferiblemente se localizan en la base de la actividad metabólica (cilios, flagelos, transporte iónico). Se mueven activa y pasivamente.
El origen de las mitocondrias se explica por la teoría del endosimbionte, que dice que las mitocondrias evolucionaron a partir de un procariota asociado con un eucariota. Sin embargo, es un hecho que SIEMPRE se originan a partir de una mitocondria preexistente, de la mitocondria materna (ya que el padre solo aporta parte del material genético).
Realizan la respiración celular, mecanismo de obtención de energía para realizar el trabajo celular y para el mantenimiento de estructuras. Parte de esta energía se libera en forma de calor, ya que los humanos somos máquinas complejas que trabajan a temperatura constante y no pueden aprovechar el exceso de energía. Esta reacción transforma la energía química en energía disponible.
También llevan a cabo el secuestro de Ca y la síntesis de proteínas, lípidos – como cardiolipina y hormonas esteroides – y algunas subunidades de la ATP sintetasa y el complejo de la cadena respiratoria.
Flujo de energía en la naturaleza
Los seres autótrofos capturan energía mediante la fotosíntesis en los cloroplastos, transformándola en nutrientes, que a su vez se transforman en ATP por transferencia de energía en la respiración de las células mitocondriales. Por analogía, se puede decir que los nutrientes están “$ en el banco”, estables y escasamente disponibles; Los ATP son «$ en su bolsillo», inestables y disponibles siempre que sea necesario. Esto se debe a la gran cantidad de energía en la unión del 3er fosfato al ATP, siempre listo para romperse debido a su inestabilidad.
Combustión de glucosa:
1 C6H12O6 + 6 O2 => 6 CO2 + 6 H2O + energía
La naturaleza creó mecanismos para la oxidación gradual de los compuestos en esta reacción, porque si esto sucediera en un solo paso, la célula se quemaría (el calor no realiza el trabajo a temperatura constante).
Mecanismo de obtención de energía
En primer lugar, se produce la degradación metabólica de los alimentos en todo el tracto digestivo, seguida de la glucólisis en el citoplasma celular, con degradación de la glucosa en 2 piruvatos y liberación de 2 ATP, en condiciones anaeróbicas. En la matriz mitocondrial, el piruvato se oxida a Acetil-CoA, que ingresa a CK. (Vale la pena recordar que la Acetil-CoA también se puede obtener por oxidación de AA y por la b-oxidación de lípidos). En CK, la oxidación de Acetil-CoA ocurre a través de deshidrogenasas, que eliminan H para la producción de CO2 y coenzimas reducidas (NADH y FADH2). En las crestas mitocondriales, los electrones son transportados, emitidos por la reducción de coenzimas, a través de Complejos de Cadena Respiratoria, como la NADH Deshidrogenasa, el complejo b-c1 y el complejo citocromo oxidasa.
El espacio intermembrana es más positivo (ácido) que la matriz porque hay entrada de ADP y salida de ATP por antipuerto.
Los desacopladores de la cadena respiratoria consumen nutrientes para la oxidación pero previenen la formación de ATP. Ej: TERMOGENINA, presente en el lienzo adiposo multilocular (marrón), que utiliza canales de H para que casi toda la energía se transforme en calor. Este tipo de lienzo es abundante en los bebés para un mejor mantenimiento de la temperatura.