¡Descarga Matriz Mitocondrial: Estructura, Membranas, Espacio Intermembrana y Energía - Prof. Page y más Apuntes en PDF de Citología e Histología Vegetal y Animal solo en Docsity!
Orgánulo membranoso que aparece en todas las células eucariotas y aquellas que no lo tienen es por que los han perdido en el proceso de evolución porque no les es necesaria al ser tan especializadas en una función.
Son estructuras alargadas o redondeadas de pequeño tamaño que oscila entre 0’5 – 7 μm ( 7μm es un tamaño grande pero la mayoría oscilan entre 0’5 – 1’5 ) Su numero dependiendo de la actividad y función de la célula. Al conjunto de estas se denomina condrioma.
Tienen dos características relevantes
- Poseen dos membranas: una externa que es generalmente lisa y otra interna que se encuentra replegada formando unos pliegues denominados crestas.
- (^) Poseen un genoma propio ( su propio ADN)
Entre las dos membranas hay un espacio y dentro de las dos se encuentra la matriz mitocondrial.
ESTRUCTURA
- MEMBRANA EXTERNA: Tiene una proporción en su composición de 60% de lípidos y un 40 de proteinas, es decir, que es similar a la del retículo endoplasmático que tiene los mismo fosfolípidos y colesterol ay que esta sintetizada allí. En proporción sin embargo se parece mas a la membrana plasmática.
Aparecen en primer lugar una serie de proteinas que se denominan porinas y que son proteinas transmembrana que tienen una estructura de barril-β que deja un espacio de manera que crea un poro lateral acuoso por donde pueden pasar moléculas pequeñas solubles incluyendo pequeñas proteinas. Estas proteinas son características de bacterias de gran negativo, cloroplastos y mitocondrias. Por ello y algunas cosas mas se cree que las mitocondrias podrían provenir de las bacterias gran negativas.
En segundo lugar aparecen las proteinas transmembrana portadoras de proteinas que se encargan de introducir proteinas ya sea a la membrana o al espacio o matriz. Este proceso lo lleva a cabo una proteína denominada transportador TOM.
También hay unas proteinas de la familia BCL-2 y ad4emas hay proteinas transmembrana que son capaces de abrir poros en la membrana a través de los cuales escapan proteinas del interior hacia el exterior que son proteínas
relacionadas con la muerte celular programada, conocido como proceso de adoptosis.
- ESPACIO INTERMEMBRANA: Es el espacio entre las dos membranas.
Esta constituido por una solución acuosa en la que aparecen disueltos componentes parecidos a los que aparecen en el citosol y en las misma proporcione s. Además el pH también es igual (7-7’4) y la composición de metabolización es la misma. Aparecen las proteinas que son las encargadas de la muerte celular. Están almacenada s esperando a la señal que se lo indica y por la que salen de ahí al exterior. Estas proteinas se llaman SNACK / DIABLO.
- MEMBRANA INTERNA: Aparece generalmente replegada formando pliegues a los que se les denomina crestas y que forman compartimentos que se encuentran unidos. La finalidad de estas crestas es aumentar la superficie.
La proporción de lípidos y proteinas en de 80% y 20% (es la de mayor proporción de proteinas. Respecto a los lípidos cabe citar que no hay colesterol o muy poco y aparecen unos lípidos especiales de los cuales destaca la cardiolipina.
Las proteinas son de varios tipos y realizan funciones muy importantes.
Encontramos proteinas o complejos transportadores de proteinas de los cuales destacan el complejo TIM y el complejo OXA.
También aparecen proteinas transportadoras de metabolitos del tipo generalmente permeasas. Es decir, no hay porinas que permitan el paso de cualquier sustancia sino que es altamente impermeable para ser mas específica con lo que entra.
Existe una gran numero de permeasas ya que tiene que encargarse de la entrada y salida de todas las sustancias (proteinas, ADP, ATP, ...). Por lo que hay mucho trafico de productos que pasan a través de estos complejos específicos que normalmente utilizan el cotransporte (simporte o antiporte) ayudándose del favor de gradiente.
También aparecen las cadenas transportadora de electrones. Dentro de esta cadena hay varios complejos proteicos:
- El NADH-Deshidrogenasa también denominado complejo I.
- El Citocromo D-C, también conocido como el complejo III.
- El Citocromo C.
- (^) El Citocromo oxidas también conocido como complejo IV.
CADENA RESPIRATORIA
Consiste en un conjunto de moléculas conectadas entre si que aceptan electrones liberados por las coenzimas y los van transportando de una molécula a otra formando una cadena de transporte electrónico.
Las proteinas están agrupadas en tres grandes complejos y los electrones descienden en cascada desde el NADH+H hacia los grandes complejos transportadores, situados en niveles energéticos cada vez menores hasta que finalmente son transferidos al oxigeno.
El complejo I capta los electrones que le ceden el NADH y por tanto este se oxida y transfieren dos electrones al complejo. Este a su vez los transfieres los electrones a la ubiquinona o coenzima Q situada en el interior de la membrana y es un compuesto liposoluble. Esta transferencia se hace en un proceso energéticamente favorable en el que se libera energía para translocar del interior al exterior de la célula 4H.
La ubiquinona cede sus dos electrones al complejo III y este a su vez los cede a una proteína sencilla y esta asociada a la membrana externa de la membrana interna que es el Citocromo C. En esta transferencia sen libera energía por lo que se traspasan 2H la ubiquinona y 2H en complejo III.
El Citocromo C pasa los electrones al complejo IV y este es el que los trasfiere directamente al oxigeno que se combina también con dos protones de hidr5ogeno formando una molécula de agua.
O 2 + 4e + 4H 2H 2O (como biológicamente no se puede poner un medio de oxigeno se supone que se espera el par de electrones a que llegue otro y forman dos moléculas de agua)
Se libera energía en la transferencia que también se utiliza para pasar 2H del interior al exterior.
Con el paso de esos 10H al espacio intermembrana conseguimos un gradiente electroquímico y sirve tambien para que no aumente la tempoeratura al producirse este proceso.
La energía se aprovecha para sintetizar ATP. Para ello se encuentra la ATPasa o bomba de protones. Esta está formada por seis subunidades denominadas F 1 otra subunidad denominada F 0 y un pedúnculo que une las dos subunidades denominada subunidad δ.
Debido a la diferencia de potencial que existe entre una parte y otra los protones entran a favor de gradiente en la bomba y atraviesan la ATPsintetasa para conseguir con su paso energía mecánica.
La F 0 forma canales por los cuales pasan los H y este paso genera una liberación de energia que se utiliza para un movimiento mecánico. Se produce una rotación de la F 0 en la membrana y gira la subunidad δ.
Cuando el pedúnculo gira (al estar doblado) modifica las subunidades de la F 1 y esto hace que atrapen las moléculas de ADP+P parta sintetizar ATP al formarse un enlace de forma espontánea al quedar atrapado el ADP+P con el cambio de conformación.
Con cada vuelta entera (360º) se sintetizan tres moléculas de ATP y para dar una vuelta se necesitan 10H aproximadamente.
Este gradiente se aprovecha para importar componente s hacia la matriz.
El piruvato y el fosfato utilizan el transporte de electrones para ingresar en la matriz mediante cotransporte.
Se produce calor porque hay una proteína desacoplante.
La proteína sintetizada por ribosomas libres en el citosol choca con el complejo TOM y queda en la membrana externa o la mete dentro a través del complejo TIM hacia la matriz, el espacio intermembranal o hacia la membrana interna, en este caso podrá integrarse directamente o a través del TIM 22.
El complejo OXA se encarga de insertar las proteinas en la membrana interna o hacia el espacios. Estas proteinas son generalmente sintetizadas por el genoma de la mitocondrias aunque también hay proteinas que han entrado a través del complejo TIM y que luego salen a través del OXA.
