Mitocondrias – Encendiendo la central eléctrica

Las mitocondrias son conocidas como las centrales eléctricas de la célula. Son orgánulos que actúan como un sistema digestivo que toma los nutrientes, los descompone y crea moléculas ricas en energía para la célula. Los procesos bioquímicos de la célula se conocen como respiración celular. Muchas de las reacciones implicadas en la respiración celular tienen lugar en las mitocondrias. Las mitocondrias son los orgánulos que mantienen la célula llena de energía.
Las mitocondrias son pequeños orgánulos que flotan libremente por toda la célula. Algunas células tienen varios miles de mitocondrias mientras que otras no tienen ninguna. Las células musculares necesitan mucha energía, por lo que tienen montones de mitocondrias. Las neuronas (células que transmiten los impulsos nerviosos) no necesitan tantas. Si una célula siente que no recibe suficiente energía para sobrevivir, puede crear más mitocondrias. A veces una mitocondria puede aumentar de tamaño o combinarse con otras mitocondrias. Todo depende de las necesidades de la célula.
Las mitocondrias tienen una forma perfecta para maximizar su productividad. Están formadas por dos membranas. La membrana exterior cubre el orgánulo y lo contiene como una piel. La membrana interna se pliega muchas veces y crea estructuras en capas llamadas cristae. El líquido que contienen las mitocondrias se denomina matriz.
El plegado de la membrana interna aumenta la superficie del interior del orgánulo. Dado que muchas de las reacciones químicas tienen lugar en la membrana interna, el aumento de la superficie crea más espacio para que se produzcan las reacciones. Si hay más espacio para trabajar, se puede hacer más trabajo. Las microvellosidades de los intestinos utilizan estrategias de superficie similares.
¿Qué hay en la matriz? No es para nada como en las películas. Las mitocondrias son especiales porque tienen sus propios ribosomas y ADN flotando en la matriz. También hay estructuras llamadas gránulos que pueden controlar las concentraciones de iones. Los biólogos celulares todavía están explorando la actividad de los gránulos.

Utilizar el oxígeno para liberar energía

¿Cómo se produce la respiración celular en las mitocondrias? La matriz está llena de agua y proteínas (enzimas). Esas proteínas toman moléculas orgánicas, como el piruvato y el acetil CoA, y las digieren químicamente. Las proteínas incrustadas en la membrana interna y las enzimas que participan en el ciclo del ácido cítrico liberan finalmente moléculas de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) procedentes de la descomposición del oxígeno (O2) y la glucosa (C6H12O6). Las mitocondrias son los únicos lugares de la célula donde el oxígeno se reduce y finalmente se descompone en agua.
Las mitocondrias también participan en el control de la concentración de iones de calcio (Ca2+) dentro de la célula. Trabajan muy estrechamente con el retículo endoplásmico para limitar la cantidad de calcio en el citosol.