▷ Mitocondrias en celulas vegetales | Actualizado junio 2024

Las mitocondrias en las células vegetales o animales

Las mitocondrias son orgánulos celulares unidos a la membrana (mitocondria, en singular) que generan la mayor parte de la energía química necesaria para alimentar las reacciones bioquímicas de la célula. La energía química producida por las mitocondrias se almacena en una pequeña molécula llamada trifosfato de adenosina (ATP). Las mitocondrias contienen sus propios cromosomas pequeños. Por lo general, las mitocondrias, y por tanto el ADN mitocondrial, se heredan sólo de la madre.
Las mitocondrias son orgánulos unidos a una membrana, pero con dos membranas diferentes. Y eso es bastante inusual para un orgánulo intercelular. Esas membranas funcionan en el propósito de las mitocondrias, que es esencialmente producir energía. Esa energía se produce haciendo que las sustancias químicas dentro de la célula pasen por vías, en otras palabras, se conviertan. Y el proceso de esa conversión produce energía en forma de ATP, porque el fosfato es un enlace de alta energía y proporciona energía para otras reacciones dentro de la célula. Así que el propósito de la mitocondria es producir esa energía. Algunas células diferentes tienen diferentes cantidades de mitocondrias porque necesitan más energía. Así, por ejemplo, el músculo tiene muchas mitocondrias, el hígado también, el riñón también y, hasta cierto punto, el cerebro, que vive de la energía que producen esas mitocondrias. Así que si tienes un defecto en las vías con las que suelen funcionar las mitocondrias, vas a tener síntomas en el músculo, en el cerebro, a veces también en los riñones; muchos tipos diferentes de síntomas. Y probablemente no conozcamos todas las diferentes enfermedades que causa la disfunción mitocondrial.

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Cloroplasto en una célula vegetal

Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos se originaron probablemente a partir de una antigua simbiosis, en este caso cuando una célula nucleada engulló a un procariota fotosintético. De hecho, los cloroplastos se asemejan a las cianobacterias modernas, que siguen siendo similares a las de hace 3 millones de años. Sin embargo, la evolución de la fotosíntesis se remonta aún más atrás, a las primeras células que desarrollaron la capacidad de captar la energía de la luz y utilizarla para producir moléculas ricas en energía. Cuando estos organismos desarrollaron la capacidad de dividir las moléculas de agua y utilizar los electrones de estas moléculas, las células fotosintéticas comenzaron a generar oxígeno, un acontecimiento que tuvo consecuencias dramáticas para la evolución de todos los seres vivos de la Tierra (Figura 1).
En la actualidad, los cloroplastos conservan pequeños genomas circulares que se parecen a los de las cianobacterias, aunque son mucho más pequeños. (Los genomas mitocondriales son aún más pequeños que los de los cloroplastos). Las secuencias de codificación de la mayoría de las proteínas de los cloroplastos se han perdido, por lo que estas proteínas están ahora codificadas por el genoma nuclear, se sintetizan en el citoplasma y se transportan del citoplasma al cloroplasma.

Aparato de golgi

Las mitocondrias llevan a cabo una serie de procesos importantes en las plantas. Su función principal es la síntesis de ATP mediante el acoplamiento de un potencial de membrana a la transferencia de electrones de NADH a O2 a través de la cadena de transporte de electrones. El NADH se genera mediante la oxidación de ácidos orgánicos a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Sin embargo, las mitocondrias también realizan muchas funciones secundarias importantes, como la síntesis de nucleótidos, aminoácidos, lípidos y vitaminas. Las mitocondrias contienen su propio genoma y llevan a cabo la transcripción y la traducción mediante unos mecanismos únicos; importan activamente proteínas y metabolitos del citosol, participan en los procesos de muerte celular programada en las plantas y responden a las condiciones de estrés celular. Para comprender el alcance y los mecanismos de las funciones mitocondriales en las plantas y el modo en que sus funciones son percibidas por el núcleo se requiere información detallada sobre los componentes proteicos de estos orgánulos. El aislamiento de las mitocondrias para identificar sus proteomas y los cambios en estos durante el desarrollo y el estrés ambiental es un área de investigación cada vez más amplia. En este capítulo proporcionamos un método útil para el aislamiento de mitocondrias a partir de cultivos celulares de plantas utilizando un método suave de disrupción celular basado en el aislamiento de protoplastos que proporciona rendimientos mitocondriales relativamente altos.

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