La Mitocondria: Estructura, Componentes y el Proceso de Respiración Celular

La Mitocondria: Estructura y Funciones Esenciales en la Célula Eucariota

Definición y Características Generales

Las mitocondrias son los orgánulos de las células eucariotas aerobias que se encargan de obtener energía mediante la respiración celular. Es decir, realizan la mayoría de las oxidaciones celulares y producen la mayor parte del ATP de la célula.

Tienen aspecto de bacterias con diferentes formas y un tamaño medio que oscila entre 1 y 4 µm de longitud y menos de 1 µm de diámetro (0,3 – 0,8 µm). Se encuentran en grandes cantidades en todas las células eucariotas, siendo especialmente abundantes en las células muy activas que necesitan mucha energía, como las células musculares y los espermatozoides. El conjunto de todas las mitocondrias de una célula se denomina condrioma.

Estructura Mitocondrial

Al microscopio electrónico se observa que la mitocondria posee una doble membrana que delimita dos cámaras:

• Un espacio interno llamado matriz o cámara interna.
• Un espacio intermembranoso, situado entre las dos membranas, llamado espacio intermembrana o cámara externa.

Componentes de la Mitocondria

Membrana Mitocondrial Externa

Es similar al resto de membranas celulares, pero muy permeable debido a unas proteínas transmembranosas llamadas porinas, que actúan como canales de penetración.

Membrana Mitocondrial Interna

Presenta unos repliegues hacia el interior de la matriz llamados crestas mitocondriales, que aumentan significativamente su superficie. Posee un contenido en proteínas (80%) mucho mayor que cualquier otra membrana y es bastante impermeable. En ella se encuentran:

• Las cadenas de transporte de electrones.
• Enzimas clave, entre las que destaca la ATP sintasa (o ATPasa), que consta de una cabeza esférica (complejo F1) y un pedúnculo (factor F0). La fracción F1 se proyecta hacia la matriz (sobresale de la membrana) y la fracción F0 está inmersa en la membrana.

Matriz Mitocondrial Contiene una gran variedad de partículas, entre las que destacan:

• ADN (formado por una doble hélice circular).
• Ribosomas, llamados mitorribosomas.
• Una gran variedad de enzimas (como los del ciclo de Krebs, los de la oxidación de los ácidos grasos y los que forman acetil-CoA).

Espacio Intermembrana Tiene una composición similar al citosol, debido a la gran permeabilidad de la membrana mitocondrial externa.

Funciones Principales: La Respiración Celular

Las mitocondrias producen energía (almacenada en forma de ATP) mediante la oxidación de la materia orgánica, utilizando O₂ y desprendiendo CO₂. Este proceso global se conoce como respiración celular o respiración mitocondrial, y consta de varios procesos interconectados que generan energía.

Las principales funciones y procesos energéticos que tienen lugar en la mitocondria son:

• En la Matriz: Sucede el ciclo de Krebs, la formación de acetil-CoA y la oxidación de los ácidos grasos.
• En la Membrana Mitocondrial Interna: Se localizan las moléculas que realizan la cadena de transporte de electrones y la ATP sintasa, que produce la fosforilación oxidativa (la producción final de ATP).