Nuestro cuerpo está hecho de trillones de células, todos requieren de energía para funcionar. Sin energía la vida no tendría sentido. Pero, ¿de dónde obtienen las células la energía? Las células obtienen la energía de la mitocondria, un orgánulo vital para todas las células eucariotas, ya que produce la energía que necesitan los organismos para poder vivir.

Bueno, vale, hay algunas células que sí pueden vivir sin mitocondrias, ya me fastidiaron el vídeo.

Voy a seguir con la explicación y al final del vídeo te lo explico mejor.

🎥 Las Mitocondrias: ¿Todas las células eucariotas las tienen? 👇

¿Por qué las mitocondriales son las centrales energéticas de las células?

En las células eucariotas, las mitocondrias funciona de forma parecida a los órganos de nuestro cuerpo, es decir, tienen funciones específicas que permiten a la célula funcionar, sin ellas nada sería posible en su interior.

Dichas máquinas biológicas, las mitocondrias, hacen posible que los organismos eucariontes como los hongos, las plantas y los animales, nosotros mismos, podamos vivir.

¿Y por qué digo esto?  Porque las mitocondrias son los orgánulos responsables de la respiración celular, son las centrales energéticas de las células, encargadas de fabricar energía a partir de la glucosa de los alimentos y del oxígeno del aire que respiramos a través de los pulmones

La mitocondria es capaz de crear una molécula orgánica llamada ATP, la energía química necesaria para que todo funcione en nuestro organismo.

La mitocondria es capaz de sintetizar ATP gracias a un mecanismo eficiente llamado “fosforilación oxidativa” en la cual existen varios complejos de proteínas de membrana que hacen posible que esto suceda.

Desde el punto de vista químico, la energía que se obtiene a través de este proceso se conoce como oxidación.

La proteína más importante de todas es la ATP sintasa o sintetasa, encargada de la síntesis de ATP. Luego, dicho ATP es liberado por la mitocondria para que las células puedan usarlo en varias funciones, como por ejemplo, la síntesis de proteínas. Como este proceso es muy interesante lo explico mejor en otro vídeo, ¿verdad?

No todas las células tienen la misma cantidad de mitocondrias, depende de las necesidades energéticas de cada una de ella en las distintas partes del cuerpo. Por ejemplo, los glóbulos rojos no tienen mitocondrias, porque a la hora de transportar tanto la molécula de oxígeno como la molécula de dióxido de carbono no necesitan mitocondrias para obtener energía. (Los glóbulos rojos o eritrocitos de los mamíferos carecen de núcleo y de mitocondrias, por lo que su energía metabólica la consiguen a través de la fermentación láctica).

Por otro lado, las células del hígado tienen muchísimas mitocondrias, porque son las responsables de sintetizar o fragmentar las sustancias esenciales para que nuestro organismo funcione perfectamente.

¿Cuándo se originaron las mitocondrias?

Las mitocondrias son orgánulos derivados de la evolución de bacterias endosimbióticas, es decir, eran organismos libres como las bacterias, organismo procarióticos autónomos capaces de producir energía de forma independiente.

Se cree que, en algún momento, dichas mitocondrias entraron en otros seres unicelulares, les gustó vivir ahí y continuaron produciendo energía dentro de ellos. Con el paso del tiempo, ambos organismos se volvieron dependientes uno del otro, dicho de otra manera, uno no podía vivir sin el otro, convirtiéndose en un único organismo.

La mitocondria consiste en dos membranas: una membrana externa, muy permeable, similar a la membrana de las células, que la separa del citosol, y una membrana interna impermeable, rica en proteínas, que rodea la llamada matriz, esta membrana no deja pasar a todas las moléculas a través de ella, es más selectiva.

Si se fijan, la membrana interna está plegada, de ahí que reciba el nombre de crestas mitocondriales. En el área entre la membrana externa y la membrana interna, podemos encontrar lo que se conoce como espacio intermembranoso con un líquido similar al citoplasma de las células.

La energía que necesitan nuestras células, el ATP, lo genera la mitocondria en su membrana interna, ese saco arrugado que se forma al plegarse. Dicha energía se produce gracias a los nutrientes y las enzimas situadas en el interior de dicha membrana interna.

Dentro de la matriz de la mitocondria se pueden encontrar ribosomas propios, los 55S, y fragmentos de ARN. Toda la maquinaria necesaria para que la propia mitocondria sea capaz de sintetizar sus propias proteínas y material genético para seguir funcionando. En otras palabras, no existe información en el ADN de la célula que indique cómo fabrican mitocondrias.

Sorprendentemente, la maquinaria de la célula eucariota no interviene en este proceso. Incluso, los ribosomas de la mitocondria son muy parecidos a los ribosomas de las bacterias, las células procariotas, que a los ribosomas de las células eucariotas donde se encuentra alojada. Alucinante ¿verdad?

Los nutrientes proveen electrones de alta energía en forma de NADH, los que son usados por los complejos de proteínas para bombear protones desde la matriz al espacio intermembranoso. Este bombeo continuo crea un gradiente de protones, donde los protones cargados positivamente son atraídos por los más negativos de la matriz. Cuando los protones vuelven a entrar a la matriz a través del complejo de proteína ATP sintetasa, ellos catalizan la producción de ATP.

Incluso, se cree que las mitocondrias están involucradas en la propia reproducción. Cuando se inicia la división celular, una mitocondria se divide en otra por sí misma para repartirse entre las células hijas. Así lo han hecho durante miles de años.

Fíjense que la mitocondria tiene su propio ADN, llamado ADN mitocondrial (cromosoma circular), una pequeña cadena circular de ADN que, excepto en los casos que existe mutaciones, es idéntica al ADN de nuestra madre, no lo heredamos de nuestros padres.

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¿Entonces, existe un organismo eucarionte capaz de vivir sin mitocondrias?

Sí, aunque durante años se creyó que era imposible, recientemente investigadores han descubierto que existe un organismo eucariota microbiano capaz de vivir sin mitocondrias ni ningún orgánulo similar.

Este organismo pertenece al género Monocercomonoides, un protozoo parásito que vive en el interior del intestino de las chinchillas (roedor de los Andes), un lugar carente de oxígeno.

El organismo obtiene energía al descomponer los alimentos a través de la fermentación gracias a las enzimas presentes en el citoplasma de sus células. Se cree que es menos efectivo que si tuviera una mitocondria, ya que por cada molécula de glucosa catabolizada obtiene menos ATP, pero ahí está vivita y coleando.

Estamos ante el primer organismo que tira por tierra todo lo que sabíamos con respecto a la importancia de la respiración celular en las células eucariotas.

¿Sabías que la mitocondria era tan importante para las células?

¿Te gustaría que explicase la fosforilación oxidativa desde el punto de vista de una química?

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Creación, Redacción y Edición del Vídeo: Mónica Blanco

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 REFERENCIAS (Fuentes):

• A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle. Current Biology, 26(10), 1274-1284, https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.053
• The curious case of vanishing mitochondria, https://doi.org/10.15698/mic2016.10.531