Las mitocondrias se conocen desde hace más de un siglo, y en su historia se encuentra el trabajo de cientos de investigadores de distintas disciplinas. En la bioquímica, el descubrimiento de que en las mitocondrias se lleva a cabo la respiración y la síntesis de ATP dio origen a innumerables estudios sobre cómo la oxidación de ciertos sustratos da lugar a la formaciónde energía utilizable en procesos metabólicos.
Para los biofísicos, las mitocondrias han sido un sistema ideal para indagar cómo se llevan a cabo los fenómenos de transporte a través de una membrana.
Probablemente, el primero en describir las mitocondrias fue R. Altman en 1890; las identificó como unas estructuras intracelulares a las que llamó mioblastos.
Las mitocondrias son organelos que están separados del resto del citoplasma por 2 membranas. La que está en contacto con el citoplasma se conoce como membrana externa. Ésta rodea a otra membrana, llamada membrana interna. La parte interna de esta última membrana limita el espacio interno de las mitocondrias que se denomina matriz mitocondrial. La membrana interna presenta invaginaciones hacia la matriz mitocondrial que se conocen como crestas mitocondriales. Dada la presencia de 2 membranas, en las mitocondrias hay 3 espacios. El que está en el exterior de las mitocondrias; en la célula, es el citoplasma celular y constituye el espacio extramitocondrial, mientras que en las mitocondrias aisladas en el laboratorio, este espacio lo forma la solución que el investigador desee. Entre la membrana interna y la externa existe el espacio intermembranal, y finalmente, el tercer espacio lo forma la matriz mitocondrial.
Para comprender la importancia de la función principal de las mitocondrias, es necesario recordar 2 puntos. El primero es que todos los organismos requieren energía para vivir. El segundo es que el único tipo de energía que los seres vivos utilizan directa o indirectamente es la que se encuentra en el ATP. El ATP es la moneda con la que se pagan todos los procesos endergónicos que ocurren en todos los organismos vivientes. No es posible aceptar que exista vida sin la existencia de ATP.
En los organismos aeróbicos, más del 90% del ATP que se necesita para mantener la vida proviene de las mitocondrias; el resto se forma en las glicólisis anaeróbicas.
El ATP es una molécula relativamente simple, que está formada por una adenina, una ribosa y 3 fosfatos. La unión entre los fosfatos se conoce como unión pirofosfato.
El ATP es la molécula que las células utilizan como fuente de energía. Se ha demostrado que cuando el ATP se hidroliza a ADP y fosfato, se libera energía. En otras palabras, en la unión pirofosfato que se encuentra entre los 2 últimos fosfatos de ATP se almacena energía que s epuede utilizar para hacer trabajo, y ésta es precisamente la que todos los seres vivos utilizan para llevar a cabo sus funciones dependientes de energía.
En todo momento de la vida de un organismo se llevan a cabo funciones que requieren energía, es decir, síntesis de proteínas o ácidos nucleicos, transporte de iones a través de sus membranas, transmisión nerviosa absorción de moléculas necesarias, excreción de sustancias indeseables, etc. Esto implica que el ATP se gaste continuamente y, po lo tanto, el ATP se tiene que sintetizar constantemente. Formar el ATP que se gasta constituye la función fundamental de las mitocondrias.
Se sabe que en todos los organismos, la síntesis de ATP se hace a partir de ADP y fosfato.
referencias:
Libro: biología celular y molecular. Páginas: 295-298, disponible en:
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