Mitocondrias y Plastos: Orgánulos Clave en la Bioenergética Celular

Mitocondrias: Centrales Energéticas Celulares

El conjunto de mitocondrias se denomina condrioma. Las mitocondrias tienen la capacidad de dividirse por fisión binaria, y su número varía según el estado funcional de la célula y la necesidad de ATP.

Funciones Principales

• Generación de energía: Mediante procesos catabólicos, como la respiración celular.
• Oxidación de metabolitos: Incluye la descarboxilación oxidativa del piruvato.
• Obtención de ATP: Se produce a través de la fosforilación oxidativa, un proceso dependiente de la cadena transportadora de electrones.
• Formación de precursores: En sus propios ribosomas, sintetizan una parte de sus proteínas.

Estructura de las Mitocondrias

• Matriz Mitocondrial: Delimitada por la membrana interna, contiene el ADN mitocondrial, mitorribosomas y enzimas responsables de rutas metabólicas clave como el ciclo de Krebs y parte de la síntesis proteica.
• Espacio Intermembrana: Región situada entre las membranas mitocondriales externa e interna.
• Membrana Mitocondrial Externa: Membrana continua en contacto con el citosol, que contiene porinas que la hacen permeable a pequeñas moléculas.
• Membrana Mitocondrial Interna: Presenta repliegues denominados crestas mitocondriales. Es impermeable a iones y a la mayoría de los metabolitos, que solo pueden entrar a través de transportadores específicos. Contiene proteínas transportadoras de metabolitos y los componentes de la cadena respiratoria.
• Mitorribosomas (70S): Similares a los ribosomas bacterianos y a los presentes en los cloroplastos.
• ADN Mitocondrial: Es circular y desnudo. Codifica la síntesis de aproximadamente el 5% de las proteínas mitocondriales, lo que le confiere una cierta autonomía respecto al núcleo celular.
• ATPasa (ATP sintasa): Enzima compleja con dos componentes principales:
  • Componente F1: Responsable de la síntesis de ATP, acoplada al transporte de electrones.
  • Componente F0: Un canal de protones que estimula la síntesis acoplada de ATP en el componente F1.
• Crestas Mitocondriales: Repliegues de la membrana mitocondrial interna, dispuestos generalmente de forma perpendicular al eje mayor de la mitocondria, aumentando su superficie.

Plastos: Orgánulos Esenciales en Células Vegetales

Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. Proceden de proplástidos, que son pequeños orgánulos presentes en células meristemáticas. El conjunto de plastos se denomina plastidoma.

Funciones de los Cloroplastos

Los cloroplastos se ocupan de la fotosíntesis, un proceso vital que se divide en dos fases:

• Fase Luminosa: Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se encuentran los fotosistemas, la cadena de transporte de electrones y la ATP sintasa.
• Fase Oscura (Ciclo de Calvin): Se produce en el estroma. La enzima RuBisCO se encarga de la fijación del CO2 atmosférico mediante el Ciclo de Calvin.

Estructura de los Cloroplastos

• Membrana Externa: Membrana continua en contacto con el citosol, que contiene porinas que la hacen permeable.
• Espacio Intermembrana: Espacio situado entre la membrana externa e interna, con una composición similar a la del citosol.
• Membrana Interna: Es impermeable a iones y a la mayoría de las moléculas, que solo pueden entrar en el cloroplasto a través de transportadores específicos de membrana.
• Estroma: Espacio central del cloroplasto. Contiene ADN cloroplástico, plastorribosomas, plastoglóbulos y las enzimas responsables del Ciclo de Calvin.
• Plastorribosomas (70S): Similares a los ribosomas bacterianos. En ellos se sintetiza una parte de las proteínas del cloroplasto.
• ADN Cloroplástico: Es circular y desnudo. Codifica la síntesis de enzimas clave para la fotosíntesis y proteínas ribosomales, confiriendo a los cloroplastos una cierta autonomía.
• Tilacoides de Grana: Discos aplanados que se apilan unos sobre otros, formando estructuras llamadas grana (plural de granum).
• Tilacoides del Estroma: Sáculos membranosos que se extienden por el estroma y conectan los tilacoides de diferentes granas.