Mitocondria
Una mitocondria es el organelo donde la respiración celular libera energía de la glucosa y la almacena como ATP; el plural es mitocondrias.
Definition
Una mitocondria es la parte de una célula que produce energía utilizable, al tomar moléculas de alimento y oxígeno y liberar la energía que la célula necesita para funcionar; el plural es mitocondrias. Es un organelo de doble membrana que se encuentra en casi todas las células eucariontes y que lleva a cabo la respiración celular, descomponiendo la glucosa y otros combustibles con oxígeno, capturando la energía en el ATP, y liberando dióxido de carbono y agua, con la membrana interna plegada en crestas para aumentar el área de superficie. Las mitocondrias tienen un origen endosimbiótico bacteriano, con una membrana externa, una membrana interna, un espacio intermembrana y una matriz que contiene ADN mitocondrial circular, ribosomas y las enzimas del ciclo del ácido cítrico y de la oxidación de ácidos grasos. Los complejos de la cadena de transporte de electrones en la membrana interna bombean protones hacia el espacio intermembrana, y la ATP sintasa usa la fuerza protón-motriz resultante para fosforilar el ADP. Las mitocondrias también regulan el calcio, generan calor en la grasa parda, e inician la apoptosis.
Example
Las células musculares están repletas de mitocondrias porque los músculos necesitan mucha energía, razón por la cual los músculos de las piernas de un atleta tienen más mitocondrias que los de alguien que rara vez hace ejercicio. Descomponer una molécula de glucosa en las mitocondrias produce entre $30$ y $32$ ATP, en comparación con solo $2$ ATP de la glucólisis sola en el citoplasma, y una célula del músculo cardíaco dedica cerca de un tercio de su volumen a las mitocondrias. El ADN mitocondrial humano es un círculo de $16{,}569$ pares de bases que codifica $37$ genes, heredado casi exclusivamente de la madre, y los ribosomas mitocondriales se parecen a los ribosomas bacterianos, razón por la cual algunos antibióticos tienen efectos secundarios mitocondriales.
Key Insight
A las mitocondrias a menudo se les llama la central energética de la célula, pero no producen energía de la nada; liberan energía que ya estaba almacenada en el alimento. Tanto las plantas como los animales las tienen, ya que las plantas producen azúcar en los cloroplastos pero aun así necesitan mitocondrias para liberar la energía de esa azúcar. La quimiósmosis, el acoplamiento de un gradiente de protones a la síntesis de ATP, fue el hallazgo de Peter Mitchell que le valió el Premio Nobel, y el mismo principio impulsa la producción de ATP en los cloroplastos y las membranas bacterianas, uniendo el metabolismo energético de toda forma de vida.