FUNCION:

MITOCONDRIA

Está rodeada por dos membranas. Cada membrana y cada una de sus compartimientos tienen un conjunto de proteínas

específicas. En general, su estructura es muy característica y su composición química muy variada y especializada.

Crecen en tamaño y en determinados momentos se inciden de forma similar a como crecen y se dividen las bacterias.

Según la teoría endosimbiotica,

las células eucarióticas

aparecieron sin mitocondrias.

FUNCION DE LA

MITOCONDRIA.

La función primordial de las mitocondrias es la producción de energía celular en forma del portador químico

ATP. Sin embargo para la consecución de dicho objetivo, la mitocondria emplea mecanismos fisicoquímicos

completamente diferentes a los empleados por la glucolisis. Especialmente en lo referente a la catálisis de la

reacción, mientras que en la glucolisis el ATP se sintetiza mediante transferencia de grupos fosfato en solución

acuosa desde las moléculas de tres carbonos; en la mitocondria el proceso es llevado a cabo de manera fija a la

membrana, y la síntesis se realiza directamente en forma de ATP.

La producción de ATP por parte de la mitocondria se realiza en base a la molécula de piruvato oxidándola

completamente a dióxido de carbono, por lo que una segunda función de la mitocondria es la producción de

dióxido de carbono gaseoso. De esta manera la mitocondria ha sido denominada mediante analogías algo

reduccionistas como la planta energética de la célula asemejándola a plantas productoras de energía que

emplean quema de carbón como su principal fuente de energía.

En cierto sentido el hecho de que ambas emplean como combustible sustancias basadas en el carbono y que

como productos emitan dióxido de carbono y energía lo hace una analogía valida, pero en otros no.

La mitocondria al ser un descendiente de un procariote posee diversas capacidades metabólicas, y es más, para

poder desarrollar sus actividades energéticas requiere de otras actividades que son llevadas a cabo o en su

matriz interna o en su membrana interna.

Por ejemplo, las mitocondrias siempre deben estar cerca de burbujas de ácidos grasos, los cuales constituyen

uno de los materiales básicos para poder oxidar.

La mitocondria cumple un papel central en el flujo energético de la célula debido a realiza una función

metabólica consistente en transferir o transformar la energía química potencial almacenada en las uniones

covalentes de ciertas moléculas como la glucosa o ácidos grasos en energía química almacenada en las uniones

covalentes entre fosfatos del ATP.

Esta última forma de energía química potencial es fácilmente utilizable por la célula y ha sido seleccionada a lo

largo de la evolución filogenética como el mecanismo por medio del cual todos los procesos celulares que

requieren del uso de energía disponen con facilidad de la misma.

Además de proporcionar energía en la célula, las mitocondrias están implicadas en otros procesos, como la

señalización celular, diferenciación celular, isostasia del calcio, muerte celular programada, así como el control

del ciclo celular y el crecimiento celular.

La mitocondria está involucrada, directa o indirectamente, en todos los procesos fisicoquímicos que requieren el

uso de energía para su ejecución. Vale decir, todos aquellos procesos que, desde el punto de vista

termodinámico, no se realizan espontáneamente.

Estructura de las mitocondrias.

La mitocondria, que tiene una longitud comprendida entre 0,5 y 1 micrómetro, está envuelta en una

membrana doble. La membrana exterior lisa está separada de la interior por una película líquida. La membrana

interior, replegada en unas estructuras llamadas crestas, rodea una matriz líquida que contiene gran cantidad de

enzimas o catalizadores biológicos. Dentro de esta matriz líquida hay ácido desoxirribonucleico mitocondrial

(mDNA), que contiene información sobre síntesis directa de proteínas.

Se evidencian por medio de técnicas histológicas especiales e incluso se los puede aislar mediante

ultracentrifugación; están presentes y repartidas de modo uniforme en todas las células, tanto vegetales como

animales. En la célula se hallan en continuo movimiento.

Las mitocondrias están rodeadas de dos membranas claramente diferentes en sus funciones y actividades

enzimáticas, que separan tres espacios: el citosol (o matriz citoplasmática), el espacio intermembranoso y la

matriz mitocondrial.

Membrana externa

Es una bicapa lipídica exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso es debido a que

contiene proteínas que forman poros, llamadas porinas o VDAC (de canal aniónico dependiente de voltaje), que

permiten el paso de grandes moléculas de hasta 5.000 dalton y un diámetro aproximado de 20 Å. La membrana

externa realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte. Contiene entre un 60 y un 70% de

proteínas formadora de canales acuosos: la corina por ello es permeable a muchas moléculas, incluyendo

proteínas pequeñas.

Membrana interna

La membrana interna contiene más proteínas, carece de poros y es altamente selectiva; contiene muchos

complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana, que están implicados en la translocación de

moléculas. Esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamados crestas mitocondriales, que aumentan

mucho la superficie para el asentamiento de dichas enzimas. En la mayoría de los eucariontes, las crestas

forman tabiques aplanados perpendiculares al eje de la mitocondria, pero en algunos protistas tienen forma

tubular o discoidal. En la composición de la membrana interna hay una gran abundancia de proteínas (un 80%),

que son además exclusivas de este orgánulo:

La cadena de transporte de electrones, compuesta por cuatro complejos enzimáticos fijos y dos transportadores

de electrones móviles:

Complejo I o NADH deshidrogenasa que contiene flavina mononucleótido (FMN).

Complejo II o succinato deshidrogenasa; ambos ceden electrones al coenzima Q o ubiquinona.

Complejo III o citocromo bc1 que cede electrones al citocromo c.

Complejo IV o citocromo c oxidasa que cede electrones al O2 para producir dos moléculas de agua.

Un complejo enzimático, el canal de H+ ATP sintasa que cataliza la síntesis de ATP (fosforilación

oxidativa).

Proteínas transportadoras que permiten el paso de iones y moléculas a su través, como ácidos grasos,

ácido pirúvico, ADP, ATP, O2 y agua; pueden destacarse:

Nucleótido de adenina translocasa. Se encarga de transportar a la matriz mitocondrial el ADP citosólico

formado durante las reacciones que consumen energía y, paralelamente transloca hacia el citosol el ATP

recién sintetizado durante la fosforilación oxidativa.

Fosfato translocasa. Transloca fosfato citosólico junto con un hidrón a la matriz; el fosfato es esencial para

fosforilar el ADP durante la fosforilación oxidativa.

PLASTIDES. (Como los cloroplasmos)

Los cloroplastos son los lugares donde se realiza la fotosíntesis; la clorofila captura la energía de la luz, se

forma ATP y otros compuestos ricos en energía que se utiliza para convertir el CO2 en carboidrato.

Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de

animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la

envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado

clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial

que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz

solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de

liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las

mitocondrias.

Estructura del cloroplasto:

Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 m de diámetro y 10 m o más de longitud.

Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la

luz. Es posible que en una célula haya entre cuarenta y cincuenta cloroplastos, y en cada milímetro cuadrado de

la superficie de la hoja hay 500.000 cloroplastos. Cada cloroplasto está recubierto por una membrana doble. El

cloroplasto contiene en su interior una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por una red

compleja de discos conectados entre sí, llamados lamelas. Muchas de las lamelas se encuentran apiladas como

si fueran platillos; a estas pilas se les llama grana.

Las moléculas de clorofila, que absorben luz para llevar a cabo la fotosíntesis, están unidas a las lamelas. La

energía luminosa capturada por la clorofila es convertida en adenosin-trifosfato (ATP) y moléculas reductoras

(NADPH) mediante una serie de reacciones químicas que tienen lugar en los grana. Los cloroplastos también

contienen gránulos pequeños de almidón donde se almacenan los productos de la fotosíntesis de forma

temporal.

En las plantas, los cloroplastos se desarrollan en presencia de luz, a partir de unos orgánulos pequeños e

incoloros que se llaman proplastos. A medida que las células se dividen en las zonas en que la planta está

creciendo, los proplastos que están en su interior también se dividen por fisión. De este modo, las células hijas

tienen la capacidad de producir cloroplastos.

Cloroplastos visto con microscopio óptico

En las algas, los cloroplastos se dividen directamente, sin necesidad de desarrollarse a partir de proplastos. La

capacidad que tienen los cloroplastos para reproducirse a sí mismos, y su estrecha similitud, con independencia

del tipo de célula en que se encuentren, sugieren que estos orgánulos fueron alguna vez organismos autónomos

que establecieron una simbiosis en la que la célula vegetal era el huésped.

MICROTUBULOS.

Los microtúbulos son un componente del citoesqueleto que tiene un papel organizador interno crucial en todas

las células eucariotas, y a algunas también les permiten moverse. Llevan a cabo numerosas funciones, tales

como establecer la disposición espacial de determinados orgánulos, formar un sistema de raíles mediante el cual

se pueden transportar vesículas o macromoléculas entre compartimentos celulares, son imprescindibles para la

división celular puesto que forman el huso mitótico y son esenciales para la estructura y función de los cilios y

de los flagelos.

Proporcionan soporte estructural, participan en los movimientos de sustancias celulares, de los organelos y en la

división celular son los componentes de cilios, flagelos, centriolo y cuerpos basales.

Estructura

Son tubos largos y relativamente rígidos. Sus paredes están formados por unas subunidades proteicas globulares

denominadas tubulinas. Éstas se asocian en dímeros compuestos por dos tipos de tubulinas: α y β. Estas parejas

se alinean ordenadamente, mediante enlaces no covalentes, en filas longitudinales que se denominan

protofilamentos. Un micro túbulo tipo contiene trece protofilamentos. Cada protofilamento tiene una polaridad

estructural: la α-tubulina siempre formará un extremo del protofilamento y la β el otro. Esta polaridad es la

misma para todos los protofilamentos de un micro túbulo y por tanto el micro túbulo también es una estructura

polarizada. Se denomina extremo menos al extremo donde hay una α-tubulina y más donde está la β-tubulina.

Los nuevos dímeros de tubulina se añaden con una menor eficacia a la α-tubulina que a la β-tubulina, por lo que

el extremo más es el lugar preferente de crecimiento del micro túbulo y predomina la polimerización respecto a

la despolimerización. En el extremo menos predomina la despolimerización respecto a la polimerización. Por

ello los microtúbulos suelen crecer por el extremo más y, si no está protegido, decrecer por el extremo menos.

Sin embargo, el extremo más es muy dinámico y en él se suceden procesos de polimerización y

despolimerización,

Los microtúbulos están continuamente polimerizando y despolimerizando, fundamentalmente en su extremo

más. En un fibroblasto típico la mitad de la tubulina disponible está libre en el citosol y la otra mitad formando

parte de los microtúbulos. Esta situación es bastante diferente a la de los filamentos intermedios en los que la

mayoría de las subunidades están formando parte de dichos filamentos. Hay un ir y venir de dímeros de tubulina

entre el citosol y los microtúbulos. Esto es importante para la reordenación del sistema celular de microtúbulos

cuando es necesario. Existen sustancias que afectan a la polimerización o despolimerización de los

microtúbulos: la colchicina impide la polimerización, mientras que el taxol tiene el efecto contrario, se une

fuertemente a los microtúbulos impidiendo su despolimerización.

FLAGELOS

Un flagelo es un apéndice movible con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en

algunas células de organismos pluricelulares.1 2 Un ejemplo es el flagelo que tienen los espermatozoides.3

Usualmente los flagelos son usados para el movimiento, aunque algunos organismos pueden utilizarlos para

otras funciones. Por ejemplo, los coanocitos de las esponjas poseen flagelos que producen corrientes de agua

que estos organismos filtran para obtener el alimento.

Existen tres tipos de flagelos: eucarióticos, bacterianos y arqueanos. De hecho, en cada uno de estos tres

dominios biológicos, los flagelos son completamente diferentes tanto en estructura como en origen evolutivo.

La única característica común entre los tres tipos de flagelos es su apariencia superficial. Los flagelos de

Eukarya (aquellos de las células de protistas, animales y plantas) son proyecciones celulares que baten

generando un movimiento helicoidal. Los flagelos de Bacteria, en cambio, son complejos mecanismos en los

que el filamento rota como una hélice impulsado por un microscópico motor giratorio. Por último, los flagelos

de Archaea son superficialmente similares a los bacterianos, pero son diferentes en muchos detalles y se

consideran no homólogos.

LIBROS: BIOLOGIA 2. AUTOR. Marta R. Inciarte

Salvador Villa.

Gregorio Miguel.

Editoriales pilar Esteban.

BIOLOGIA DE Villee. Tercera Edicion.

Eldra Pearl Solomon University of South Florida

Linda R. Berg

University of Maryland.

Diana W. Martin

Rutgers University.

Claudia Villee

Emeritus, Harvard University.

Interamericana.McWRAW-HILL.