Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (2022)

Todos hemos oído hablar de ellas alguna vez. Las mitocondrias son, sin duda, uno de los conceptos de Biología más famosos, pues el resumen de aquello en lo que están implicadas es muy fácil de recordar: son la fábrica de energía de nuestras células.

Se trata de orgánulos citoplasmáticos presentes en todas las células eucariotas en cuyo interior tienen lugar todas aquellas reacciones metabólicas que culminan con la obtención de energía. Todas y cada una de las células de nuestro cuerpo, desde una célula muscular hasta una neurona, requieren de estas mitocondrias para tener “combustible”.

Por lo tanto, sin estas microscópicas estructuras, simplemente no podríamos vivir. Que tengamos energía tanto para mantenernos vivos como para desarrollar nuestras funciones biológicas es gracias exclusivamente a estas mitocondrias.

Pero, ¿qué es un orgánulo celular? ¿Dónde se encuentran dentro de la célula? ¿Cómo generan energía? ¿En qué rutas metabólicas están implicadas? ¿Cuál es su estructura? ¿Cómo se forman? En el artículo de hoy responderemos a estas y otras muchas preguntas sobre las mitocondrias. Vamos allá.

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¿Qué son las mitocondrias?

Una mitocondria es un orgánulo celular citoplasmático delimitado por una doble membrana y en cuyo interior tienen lugar las reacciones metabólicas de producción del ATP. Vale, muchas palabras extrañas en poco tiempo, pero es básico que nos quedemos con esta definición, pues es imposible resumir más qué es una mitocondria. Y ahora, poco a poco, iremos diseccionando cada uno de estos términos.

En primer lugar, decimos que la mitocondria es un orgánulo celular. ¿Qué significa esto? Simplemente que es una estructura contenida en el citoplasma de la célula, el cual se define como el medio líquido dentro de la célula.

En este sentido, el interior de la célula es algo así como una solución acuosa donde flotan unas pequeñas estructuras. De entre todos los que hay (aparato de Golgi, vacuolas, citoesqueleto, ribosomas, retículo endoplasmático), las mitocondrias son un orgánulo más. Uno muy importante. Pero uno más al fin y al cabo.

Después, hemos dicho que está delimitado por una doble membrana. Y así es. Estos orgánulos están rodeados por dos membranas (nuestras células solo tienen una, la membrana plasmática). Además, las mitocondrias fueron, en su momento, bacterias que hicieron simbiosis con una célula eucariota. De ahí que las mitocondrias tengan su propio material genético (pero dependen del del núcleo también, evidentemente), pero esto ya es otra historia.

(Video) LA MITOCONDRIA : BIOLOGÍA | MediCiencia

Y, por último, hemos dicho que tienen la función de producir ATP a través de distintas reacciones metabólicas. Esto lo analizaremos mejor cuando veamos las funciones de las mitocondrias, pero basta con entender que el ATP es una molécula que se genera principalmente a partir del ciclo de Krebs (una ruta metabólica que sucede dentro de las mitocondrias) y que, al romperse, libera energía que es aprovechada por las células para cumplir con sus funciones biológicas. Es, por decirlo de alguna manera, la moneda energética de nuestras células.

De ahí que, teniendo en cuenta que sean las estructuras de la célula que utilizan el oxígeno para estimular estas reacciones de conversión de materia en energía, se diga que las mitocondrias son los orgánulos que respiran. De hecho, la respiración, a nivel celular, tiene lugar en las mitocondrias.

Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (1)Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (2)

¿Cómo es su morfología?

La mitocondria es un orgánulo citoplasmático presente en todas las células eucariotas, es decir, en todos los seres vivos (animales, plantas, hongos, protozoos y cromistas) excepto en bacterias y arqueas, que son seres procariotas.

  • Para saber más: “Los 7 reinos de los seres vivos (y sus características)”

Sea como sea, una mitocondria es una estructura celular con una forma alargada similar a una bacteria (ya hemos dicho que su origen evolutivo, remontándonos 1.800 millones de años en el pasado, es el de una simbiosis entre una célula eucariota y una bacteria que le ofrecía a esta un mecanismo para respirar) y con capacidad autorreplicante, por lo que hemos dicho de que en su interior tiene tanto ADN como ARN para dividirse cuando sea necesario.

Evidentemente, su control está en manos principalmente del material genético del núcleo, que determina cuántas mitocondrias se necesitan en función de los requerimientos energéticos de la célula. Por lo tanto, el número de mitocondrias en el interior de la célula varía enormemente, aunque pueden llegar a haber más de 800 en una sola célula.

Además, se trata de los orgánulos más grandes de las células eucariotas (a excepción de las vacuolas de las células vegetales, donde almacenan agua y nutrientes), pues pueden tener unos 5 micrómetros (la millonésima parte de un metro) de longitud y hasta 3 micrómetro de diámetro. Teniendo en cuenta que una célula promedio tiene un diámetro de entre 10 y 30 micrómetros, estamos ante un porcentaje muy alto de su contenido.

Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (3)Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (4)

¿Por qué partes está formada?

Las mitocondrias destacan por ser orgánulos que cambian mucho de forma y de tamaño y cuyas cantidades varían mucho en función de las necesidades de la célula (desde unas pocas hasta más de 800), por lo que es difícil describir exactamente su morfología. De todas maneras, lo que sí sabemos es que estos orgánulos están compuestos siempre por unas mismas partes. Veamos, pues, la estructura de las mitocondrias.

(Video) Fisiología - Funciones y estructura de la mitocondria - Estructura física de la célula

1. Membrana mitocondrial externa

La membrana mitocondrial externa es la que sirve de separación entre la mitocondria en sí y el citoplasma de la célula. A pesar de que rodea una estructura más pequeña (esta mitocondria), tiene una morfología muy similar a la membrana plasmática, es decir, la que separa el citoplasma de la célula del medio externo.

Consiste en una doble capa de lípidos (bicapa lipídica) a la que se asocian proteínas (representan el 50% de su composición) que regulan el transporte de moléculas hacia dentro y hacia fuera de la mitocondria, controlando así la comunicación entre el orgánulo y la célula en sí.

La composición de esta membrana externa es prácticamente igual a la membrana plasmática de las bacterias gram negativas, un hecho que fortalece la hipótesis de que las mitocondrias fueron, en su momento, bacterias que hicieron simbiosis con células eucariotas y que, al ser esta relación beneficiosa para ambas partes, permaneció a lo largo de millones de años.

  • Te recomendamos leer: “¿Cuáles fueron las primeras formas de vida en nuestro planeta?”

2. Espacio intermembranoso

El espacio intermembranoso es una especie de región “vacía” que separa la membrana externa de la interna. Y decimos vacío entre comillas porque realmente no lo está, pues consiste en un medio líquido donde hay enzimas vitales para que las reacciones metabólicas de obtención de energía tengan lugar.

3. Membrana mitocondrial interna

La membrana mitocondrial interna es la segunda de las membranas. Nuestras células solo tienen una, la plasmática, pero las mitocondrias tienen dos separadas entre sí por el espacio intermembranoso. Sigue siendo una doble capa lipídica, aunque en este caso la concentración de proteínas es mucho mayor (del 80%) y no permiten tanto intercambio de sustancias.

La membrana mitocondrial interna no se encarga de regular la comunicación entre el interior y el exterior de la mitocondria, sino de albergar todos los complejos enzimáticos que harán posibles las reacciones de obtención de energía. Y para aumentar su superficie, esta membrana interna forma unas invaginaciones que se conocen como crestas.

Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (5)Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (6)

4. Crestas mitocondriales

Como ya hemos comentado, estas crestas mitocondriales son cada una de las invaginaciones de la membrana mitocondrial interna. Consisten en una serie de pliegues donde se asientan los complejos enzimáticos que harán posible las reacciones metabólicas de producción del ATP. Disponen de muchas enzimas y proteínas exclusivas, pues al ser el único orgánulo que realiza la respiración celular, es también el único que las necesita.

(Video) LA MITOCONDRIA y su estructura FÁCIL. Función de la mitocondria. ¿Qué pasa en la mitocondria?

Al formar estos pliegues, hay más superficie metabólicamente funcional, pues hay más extensión de membrana donde se puedan anclar las enzimas necesarias. De todos modos, el tamaño y número de estas crestas varía mucho entre células.

5. Matriz mitocondrial

Muchos complejos enzimáticos tienen que estar anclados a la membrana interna, de ahí la importancia de las crestas mitocondriales. Pero no todas las enzimas lo necesitan. De hecho, muchas de ellas deben estar libres en algún medio líquido. Y aquí entra en juego la matriz mitocondrial.

También conocida como lumen, esta matriz sería algo así como el citoplasma de la mitocondria, es decir, un medio líquido donde no hay orgánulos (evidentemente), sino enzimas que trabajarán conjuntamente con los complejos enzimáticos de las crestas para generar energía.

6. Genoma mitocondrial

Las mitocondrias son los únicos orgánulos celulares que disponen de su propio ADN, una prueba más de su pasado como bacterias simbiontes. Las mitocondrias tienen su propio material genético, el cual es distinto al que hay en el núcleo de nuestras células.

Este material genético está en forma de ADN circular (como el de las bacterias, muy distinto al nuestro, que no es circular) y contiene genes para regular la producción de las enzimas y proteínas implicadas en las rutas metabólicas energéticas.

Por lo tanto, las mitocondrias pueden ir por libre dentro de unos límites. Y es que al final, quien tiene la última palabra, es el ADN celular. Pero ya es útil que, en cierta medida, las mitocondrias sean autosuficientes, pues la célula en sí puede “desentenderse” (un poco) de las reacciones de obtención de energía.

¿Cuál es su función principal?

La función de la mitocondria es dar energía a la célula. Punto. Lo que pasa es que, claro, estamos indagando en conceptos de biología celular y, pese a que el objetivo sea muy simple, el camino para llegar a conseguir esta energía no lo es tanto.

(Video) Mitocondria | La estructura de una célula | Biología | Khan Academy en Español

En este contexto, la principal función de las mitocondrias es realizar el ciclo de Krebs, la principal ruta metabólica de obtención de ATP. Conocido también como ciclo del ácido cítrico o ciclo tricarboxílico (TCA), el ciclo de Krebs es la vía de respiración celular y tiene lugar en la matriz (las crestas ayudan) de la mitocondria y en presencia de oxígeno, que llega a través de la membrana externa.

  • Para saber más: “Ciclo de Krebs: características de esta ruta metabólica”

Consiste en una ruta metabólica que unifica el procesamiento bioquímico de las principales moléculas orgánicas, es decir, carbohidratos, proteínas y ácidos grasos. En otras palabras, el ciclo de Krebs permite convertir la materia orgánica de los alimentos en energía utilizable no solo para mantener a la célula viva, sino que, a nivel de organismo pluricelular, podamos sobrevivir.

Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (7)Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (8)

Es una ruta muy compleja, pero basta con entender que consiste en una serie de reacciones metabólicas en las que, partiendo de los macronutrientes, estos empiezan a ser degradados por distintas enzimas mitocondriales hasta que, tras unos 10 pasos intermedios y habiendo consumido oxígeno, cada vez tenemos moléculas químicamente más sencillas.

Durante este proceso, se liberan electrones, los cuales viajan por lo que se conoce como cadena transportadora de electrones (localizada en las crestas) y permiten que se sintetice ATP (adenosín trifosfato), una molécula que, tras romper uno de los enlaces fosfato, permite la liberación de energía.

Por ello, el objetivo del ciclo de Krebs y, por lo tanto, de las mitocondrias, es el de obtener moléculas de ATP a partir de la degradación de nutrientes con el objetivo de tener combustible para satisfacer las necesidades energéticas de toda la célula. Las mitocondrias son fábricas de ATP.

Paralelamente, las mitocondrias también están implicadas en el ciclo de la urea (permite que las células renales conviertan el nitrógeno sobrante en urea, que será eliminada a través de la orina), en la síntesis de fosfolípidos, en los procesos de apoptosis (cuando la célula tiene que morir, la mitocondria induce la muerte celular), en los balances de los niveles de calcio, en la síntesis de glucosa, en la regulación del metabolismo de los aminoácidos, etc, pero lo más importante y relevante es, sin duda, el ciclo de Krebs. Las mitocondrias respiran. Y de la respiración, nos dan energía.

  • Para saber más: “Ciclo de la urea: qué es, características y resumen”
Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (9)Mitocondria (orgánulo celular): características, estructura y funciones (10)

FAQs

¿Qué es la mitocondria celular y sus características? ›

Las mitocondrias son los orgánulos celulares que generan la mayor parte de la energía química necesaria para activar las reacciones bioquímicas de la célula. La energía química producida por las mitocondrias se almacena en una molécula energizada llamada trifosfato de adenosina (ATP).

¿Cuál es la estructura de las mitocondrias? ›

Las mitocondrias están suspendidas en el citosol gelatinoso de la célula. Tienen forma ovalada y dos membranas: una externa, que rodea el todo el organelo, y una interna, con muchos pliegues hacia el interior llamados crestas que aumentan la superficie.

¿Cómo está conformada la mitocondria y qué elementos contiene? ›

En red o aisladas, las mitocondrias están formadas por una membrana externa, una membrana interna, un espacio intermembranoso y un espacio interno delimitado por la membrana interna denominado matriz mitocondrial (Figuras 1 y 2).

¿Qué es la función de la mitocondria? ›

La función principal de la mitocondria como organelo celular es la respiración celular mediante el uso de oxígeno y, además, la producción de energía química necesaria para que la célula lleve a cabo sus reacciones bioquímicas.

¿Qué son los organelos celulares y cuáles son sus funciones? ›

Un organelo u orgánulo es una estructura específica dentro de una célula. Hay muchos tipos diferentes de organelos. Los organelos también son llamados vesículas. En realidad tienen una función muy importante, porque es una forma de compartimentar todas las funciones que se cumplen dentro de una célula.

¿Cuántas mitocondrias hay en la célula? ›

Una célula animal típica tendrá del orden de 1000 a 2000 mitocondrias.

¿Qué pasaría si no existiera la mitocondria? ›

Los trastornos mitocondriales hacen que las mitocondrias dejen de funcionar correctamente, de modo que cada vez se genera menos energía dentro de las células. Esto puede provocar una lesión celular o incluso la muerte celular, de modo que los sistemas del organismo no funcionarán correctamente.

¿Dónde hay más mitocondrias en el cuerpo humano? ›

Las mitocondrias son muy abundantes en el corazón, donde constituyen un 20-40% del volumen celular, por ser un tejido de gran demanda energética.

¿Que transporta la mitocondria? ›

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.

¿Qué son los organelos celulares? ›

Estructura pequeña de una célula que está rodeada por una membrana y tiene una función específica.

¿Cuál es la función de la membrana celular? ›

La membrana celular es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno. Es la encargada de permitir o bloquear la entrada de sustancias en la célula. La membrana consiste en una doble capa de lípidos que encierran las proteínas.

¿Cuál es el origen de las mitocondrias? ›

El antepasado de las mitocondrias era una bacteria de vida libre que fue ingerida por otro organismo unicelular. La mayoría de los biólogos piensan que la bacteria supuso una ventaja para su anfitrión: según una hipótesis, las mitocondrias primitivas le suministraron hidrógeno para producir energía.

¿Cuáles son las partes de la célula? ›

Las células humanas contienen las siguientes partes principales:
  • Citoplasma. Dentro de las células, el citoplasma está formado por un líquido gelatinoso (llamado citosol) y otras estructuras que rodean el núcleo.
  • Retículo endoplásmico. ...
  • Aparato de Golgi. ...
  • Lisosomas y peroxisomas. ...
  • Mitocondrias. ...
  • Núcleo. ...
  • Membrana celular. ...
  • Ribosomas.
28 Apr 2021

¿Qué sustancias se producen en la mitocondria? ›

Este proceso de síntesis energético se lleva a cabo en el interior de la célula, aprovechando como combustible la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos, que ingresan a las mitocondrias a través de las membranas que las recubren, semejantes aunque de menor tamaño a la membrana celular.

¿Cuál es la estructura de los organelos celulares? ›

Están rodeados por la membrana plasmática o membrana celular, la cual permite delimitar y diferenciar una célula y sus organelos de otra. Así mismo, cada organelo celular se encuentra delimitado por su propia membrana, lo que le permite cumplir sus funciones de manera adecuada.

¿Cuáles son las características de los organelos celulares? ›

Principales orgánulos eucarióticos
OrgánuloFunciónEstructura
MitocondriaRespiración celularCompartimento de doble membrana, la interna y la externa
VacuolasAlmacenamiento, transporte y homeostasisSacos de membrana vesicular
NúcleoMantenimiento de ADN, y expresión genéticaRodeado por membrana doble, o membrana nuclear
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¿Cuál es el órgano más importante de la célula? ›

- El núcleo.

Dentro de la célula se encuentra el organelo más grande de la célula: el núcleo. Es conocido como el centro de control de la célula y contiene la mayor parte del material genético.

¿Cuáles son las características en la estructura de la membrana celular? ›

La membrana plasmática tiene proteínas que le permite interactuar con otras células. Esas proteínas pueden ser glicoproteínas, lo que significa que hay un azúcar y una fracción proteica, o pueden ser también lipoproteínas, lo que significa que hay una grasa y una proteína.

¿Cuáles son las características de la membrana celular? ›

Membrana celular (membrana citoplasmática)

La membrana celular consiste en una bicapa (doble capa) lipídica que es semipermeable. Entre otras funciones, la membrana celular regula el transporte de sustancias que entran y salen de la célula.

¿Cuáles son las principales características del núcleo? ›

El núcleo tiene una membrana que lo rodea y que mantiene todos los cromosomas en el interior; y separa los cromosomas del interior del núcleo y el resto de los orgánulos y componentes de la célula que se quedan fuera. Algunas cosas, como el ARN, necesitan circular entre el núcleo y el citoplasma.

¿Cuáles son las características de la pared celular? ›

La pared celular está formada por celulosa, y contiene una alta proporción de agua (80%). En ella podemos distinguir tres capas; comenzando desde el exterior y hacia el interior de la célula estas capas se llaman lámina media, membrana primaria y membrana secundaria.

¿Cuáles son las 4 funciones de la membrana celular? ›

4.1 Generalidades de las funciones de la membrana
  • Compartimentalización. ...
  • Andamiaje para actividades bioquímicas. ...
  • Provisión de una barrera con permeabilidad selectiva. ...
  • Transporte de solutos. ...
  • Respuesta a señales externas. ...
  • Interacción celular. ...
  • Transducción de energía.

¿Cuál es la función más importante de la membrana celular? ›

Definición: La membrana celular es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno. Es la encargada de permitir o bloquear la entrada de sustancias en la célula.

¿Cuántas funciones tiene el citoplasma? ›

Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.

¿Cuál es la estructura de la célula? ›

La célula es una estructura constituida por tres elementos básicos: membrana plasmática, citoplasma y material genético (ADN). Las células tienen la capacidad de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción (ver t13). La forma de las células está determinada básicamente por su función.

¿Cómo regulan la fluidez las bacterias si no contienen colesterol? ›

Las bacterias pueden modificar la proporción entre ácidos grasos insaturados y saturados, con objeto de mantener un estado de fluidez adecuado en la membrana, como adaptación a cambios de temperatura: a altas temperaturas, aumenta la proporción de ácidos grasos saturados, mientras que a bajas, aumenta la de los ...

¿Qué función estructural tiene el colesterol? ›

Funciones del colesterol

Estructural: Es uno de los componentes clave de las membranas plasmáticas presentes en las células animales. En la membrana citoplasmática, por ejemplo, participa en la fluidez al regular las propiedades físico-químicas. En las membranas subcelulares se encuentra en una cantidad mínima.

¿Dónde se encuentra el ADN en el cuerpo humano? ›

La mayor parte del ADN se encuentra en el interior del núcleo de una célula, donde forma los cromosomas. Los cromosomas contienen proteínas llamadas histonas que se unen al ADN. El ADN tiene dos cadenas que se enroscan y forman un espiral parecido a una escalera de caracol que se llama hélice.

¿Cuál es la estructura y función de los ribosomas? ›

El propio ribosoma es una estructura de dos subunidades que se une al ARN mensajero. Esta estructura actúa como una estación de acoplamiento para la transferencia de ARN que contiene el aminoácido que pasará a formar parte de la cadena polipeptídica en crecimiento, que a la larga se convierte en una proteína.

¿Cuál es la función de las células? ›

Le brindan estructura al cuerpo, absorben los nutrientes de los alimentos, convierten estos nutrientes en energía y realizan funciones especializadas. Las células también contienen el material hereditario del organismo y pueden hacer copias de sí mismas.

¿Quién controla todas las funciones de la célula? ›

La membrana celular rodea la célula y controla las sustancias que entran y salen. Dentro de la célula está el núcleo que contiene el nucléolo y la mayor parte del ADN celular, además es donde se produce casi todo el ARN.

¿Dónde se sintetiza la celulosa? ›

Al igual que ocurre con el hialuronato (ácido hialurónico), la celulosa se sintetiza en la membrana celular gracias a la acción de la celulosa sintasa, una proteína transmembrana con una secuencia de aminoácidos que cruza 8 veces la membrana celular (Figura 6).

¿Qué célula es más resistente la animal o vegetal? ›

Las diferencias principales entre la célula animal y vegetal

Las células animales NO tienen pared celular, un elemento que le aportan más rigidez a las animales que sí que tienen este componente.

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1. La célula. Características, tipos y funcionamiento.
(ICiencias)
2. Organelo Mitocondria con sus Estructuras y Funciones
(stiben Leonardo Nieto Diaz)
3. LA CÉLULA. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR. MITOCONDRIAS, RIBOSOMAS, LISOSOMAS, ETC.
(ARRIBA LA CIENCIA)
4. Mitocondria, partes, características, biología celular
(rafael andres gomez moreno)
5. Características de la mitocondria (Equipo #5)
(BIOPSICOLOGIA INTERACTIVO)
6. Clase Estructura y función Mitocondrial parte I
(Clases de Biología Celular y Molecular 1.0)

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Author: Clemencia Bogisich Ret

Last Updated: 12/04/2022

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