ENTRADA 7: estructura y función de las mitocondrias

MITOCONDRIAS*


Son organelas celulares compuestas de doble membrana con la característica de que la interna esta formada por crestas mientras la externa es lisa. Éstas son las encargadas de la producción de energía que necesita la célula eucariota para crecer, realizar sus funciones y multiplicarse, son dependientes de oxígeno con el cual pueden degradar las moléculas obteniendo de este modo la energía que puede estar en forma principal como ATP(adenosin trifosfato), o , FADH2, NADH(H+).
Las mitocondrias se pueden encontrar en cantidades un poco variables dependiendo del tipo de tejidos del cual la célula hace parte, siendo más abundante por ende en regiones de alta demanda como las musculares, pero estando en promedio de 2000 mitocondrias por célula.

tomado de: http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/mitocondria.html

FUNCIÓN DE LAS MITOCONDRIAS

"La principal función de las mitocondrias es generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de respiración aerobia. Los nutrientes se escinden en el citoplasma celular para formar ácido pirúvico que penetra en la mitocondria. En una serie de reacciones, parte de las cuales siguen el llamado ciclo de Krebs o del ácido cítrico, el ácido pirúvico reacciona con agua para producir dióxido de carbono y diez átomos de hidrógeno. Estos átomos de hidrógeno se transportan hasta las crestas de la membrana interior a lo largo de una cadena de moléculas especiales llamadas coenzimas. Una vez allí, las coenzimas donan los hidrógenos a una serie de proteínas enlazadas a la membrana que forman lo que se llama una cadena de transporte de electrones.
La cadena de transporte de electrones separa los electrones y los protones de cada uno de los diez átomos de hidrógeno. Los diez electrones se envían a lo largo de la cadena y acaban por combinarse con oxígeno y los protones para formar agua.

        La energía se libera a medida que los electrones pasan desde las coenzimas a los átomos de oxígeno y se almacena en compuestos de la cadena de transporte de electrones. A medida que éstos pasan de uno a otro, los componentes de la cadena bombean aleatoriamente protones desde la matriz hacia el espacio comprendido entre las membranas interna y externa. Los protones sólo pueden volver a la matriz por una vía compleja de proteínas integradas en la membrana interior. Este complejo de proteínas de membrana permite a los protones volver a la matriz sólo si se añade un grupo fosfato al compuesto difosfato de adenosina (ADP) para formar ATP en un proceso llamado fosforilación.         El ATP se libera en el citoplasma de la célula, que lo utiliza prácticamente en todas las reacciones que necesitan energía. Se convierte en ADP, que la célula devuelve a la mitocondria para volver a fosforilarlo."1







Existen tres etapas en la generacion de energia la primera corresponde a la glucolisis en la cual apartir de carbohidratos (pricipalmente glucosa), acidos grasos y proteínas se va a sintetizar piruvato, para esto es necesario que ocurran 10 reacciones en las que entran 2 ATP inicialmente pero que luego en la fase de generación de energía se liberan 4 ATP y 2 NADH. Luego de obtener el piruvato comienza la segunda etapa que se conoce como ciclo de krebs, donde el piruvato ingresa a la mitocondria donde se continua oxidando por ultimo la tercera etapa es la fosforilación oxidativa que esta relacionada con la segunda, por tanto si no se da la fosforilación tampoco se puede dar el ciclo de krebs e igualmente a la inversa.
En la producción de energía el ciclo de Krebs es el proceso más lento comparado con la glucolisis pero a su es del cual se obtiene la mayor cantidad de energía.

tomado de: http://psiquiatrianet.files.wordpress.com/2008/08/mitocondria_funcionamiento.gif?w=325&h=365







En este enlace se encuentra más amplio la explicación que ocurre en la mitocondria en la generación de ATP mostrando el ciclo de krebs y la fosforilacion oxidativa.

Artículos

• Mitochondrial Oxidative Damage in Aging and Alzheimer's Disease: Implications for Mitochondrially Targeted Antioxidant Therapeutics
  (El daño oxidativo mitocondrial en el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer: Implicaciones para mitocondrialmente dirigida Terapéutica antioxidante)
  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1559913/

Referencias bibliográficas

1. Reddy PH,MF Beal. Are mitochondria critical in the pathogenesis of Alzheimer´s disease? Brain Research Reviews. 2005; 49(3):618–632. Epub 2005 April 19. [ PubMed ] 
2. Sullivan PG, el Sr.brown.Mitochondrial aging and dysfunction in Alzheimer's disease. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry . 2005; 29 (3):407–410. [ PubMed ]
3. Reddy PH, McWeeney S, Park BS, et al. Gene expression profiles of transcripts in amyloid precursor protein transgenic mice: up-regulation of mitochondrial metabolism and apoptotic genes is an early cellular change in Alzheimer's disease. Human Molecular Genetics. 2004;13(12):1225–1240. Epub 2004 April 28. [PubMed]
4. Reddy PH. Amyloid precursor protein-mediated free radicals and oxidative damage: implications for the development and progression of Alzheimer's disease. Journal of Neurochemistry. 2006;96(1):1–13. [PubMed]

Son importantes estas referencias bibliográficas por qué:

• Sirven como fuentes de apoyo, y mayor información que muestran más detalla y profundamente los efectos que son causados por el daño oxidativo mitocondrial en las enfermedades como el Alzheimer.
• En ellas se relaciona tanto el tema que actualmente se está exponiendo como con el de las mitocondrias, mostrándolos los resultados de los estudios sobre los cuales se trabajó para permitir que se busquen aplicaciones para un mejor tratamiento a esta enfermedad y el envejecimiento.
• Muestran un camino por el cual se podria incursionar buscando mejores antioxidantes que permitan contrarrestar los efectos que tienen los radicales libres en las mitocondrias y las enfermedades asociadas a ellas .

BIBLIOGRAFÍA


1.Anónimo.mitocondria.[en línea]http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/mitocondria.html [citado el 9 de octubre de 2010]


CABALLERO, liseth et al. mitocondrias.[en línea]http://www.scribd.com/doc/38634694/Presentacion1

 [citado el 9 de octubre de 2010]