Gracias Mamá ¡Respiro!

Respiramos gracias a que mamá nos regala unos elementos importantísimos dentro de nuestra célula, las mitocondrias. Nuevas investigaciones están hallando nuevos datos acerca de su herencia, pero si no lo acaban desmintiendo, su herencia es exclusivamente materna. Descubre más sobre ellas y por qué respiras gracias a mamá.

Las mitocondrias

Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de realizar la conversión energética. Es decir, transforman el oxígeno y metabolitos en energía. Están implicadas en varias rutas metabólicas de nuestro cuerpo, como la oxidación de glúcidos y lípidos, la cadena de transporte electrónico y realizan la denominada fosforilación oxidativa, que aceptando el oxígeno y liberando agua, es capaz de sintetizar moléculas de ATP (nuestra moneda energética).

Están presentes en todas las células eucariotas, tanto animal como vegetal. Es decir, las encontramos en seres vivos de los reinos: protoctista, fungi (hongos), plantas y animales. En todos ellos, preserva esta función energética.

¿Cuál es su origen? La teoría endosimbiótica

En 1967, Lynn Margulis publicó su obra On the origin of mitosing cells, donde se popularizaba la Teoría de la Endosimbiosis Seriada (SET: Serial Endosymbiosis Theory). Esta teoría afirma que las mitocondrias, en realidad eran antiguas bacterias que fueron acogidas por las células eucariotas mediante un proceso de endosimbiosis. La mitocondria perdió con ello, su autonomía como bacteria pero ganó algunas ventajas como protección y alimento, al estar cobijada en el interior de otra célula. La célula que la acogió a su vez, ganó la capacidad de sintetizar su propia energía. 

¿Cómo la incorporó? Mediante la forma de «tragar» que tienen las células, la endocitosis. Te lo explico de manera esquemática con un dibujo. Pincha sobre él para ampliarlo.

Controversia de la endosimbiosis

Actualmente, esta teoría está en controversia y no es aceptada por toda la comunidad científica. Sin embargo, si analizamos las mitocondrias y los cloroplastos (otros orgánulos presentes en células vegetales que también fueron originados por endosimbiosis) podemos apreciar muchas características que la avalan:

Presentan doble membrana plasmática

La membrana que recubre las células está presente dos veces en las mitocondrias, es decir, son orgánulos de doble membrana plasmática. Esto solo puede explicarse si la membrana interior es la de su origen bacteriano. Mientras que, la exterior, es la envoltura de la vesícula de la célula que la absorbió por endocitosis. Para verlo más claro, en el dibujo anterior la exterior sería la que rodea a la bacteria incorporada en color verde y la interior la roja que ella ya traía de serie.

Aún más, si analizamos la composición de estas membranas, la interna tiene muchas similitudes con las membranas plasmáticas de bacterias actuales. La externa, por el contrario, presenta muchas similitudes con la membrana de las células eucariotas.

Las mitocondrias tienen ADN y ribosomas propios, muy similares a los bacterianos

El ADN de las células eucariotas es lineal mientras que el ADN bacteriano tiene forma circular. Las mitocondrias presentan ADN propio circular, diferente al ADN lineal del núcleo de la célula eucariota que la acoge.

De hecho, hay enfermedades genéticas relacionadas con el ADN mitocondrial.

Los ribosomas de las células eucariotas son de mayor tamaño que las células bacterianas. Las mitocondrias los presentan de tamaño pequeño. Otra similitud con las bacterias.

Las mitocondrias realizan mitosis 

La mitosis es la división celular para crear dos células a partir de una. Las mitocondrias y cloroplastos, se dividen por este método, mediante un proceso similar al de una célula procariota como las bacterias. El resto de orgánulos celulares no realizan este proceso.

Cloroplastos y mitocondrias. Orgánulos de origen endosimbiótico

Los cloroplastos también son orgánulos con origen endosimbiótico. Fueron antiguas bacterias fotosintéticas similares a las cianobacterias actuales. 

En este vídeo puedes verme observándolos al microscopio:

Herencia materna de las mitocondrias: respiras gracias a mamá

En las células animales, el proceso de fecundación se realiza por la fusión de un espermatozoide y un ovocito. Ambas células,  presentan la mitad de la dotación genética (23 cromosomas en la especie humana) que el resto de las células en nuestro cuerpo (46 cromosomas en la especie humana). Tras la fecundación, unen cromosomas y obtienen la dotación genética completa en el nuevo organismo hijo de 46 cromosomas. A pesar de esta diferencia, no dejan de ser células y como tales tienen orgánulos, entre ellos mitocondrias.

Y, he aquí la curiosidad, en los espermatozoides, que presentan un flagelo para poder desplazarse por el aparato reproductor femenino, las mitocondrias se encuentran próximas a la raíz de este flagelo. Esto es lógico, si recordamos que las mitocondrias proporcionan energía y el espermatozoide necesita toda la energía para mover ese flagelo hasta el ovocito.

Cuando un único espermatozoide consigue fecundar el ovocito, pierde este flagelo al entrar. Por lo tanto, el padre aporta solamente la cabeza del espermatozoide, con la dotación genética y es la madre la que suma, además de su propio núcleo, las mitocondrias, y el resto de orgánulos que se encuentran en el citoplasma, de este ovocito. Estas mitocondrias, se van a dividir para repartirse en las futuras células del embrión.

«Sólo accede al ovocito la cabeza del espermatozoide con el núcleo, ¡Sin mitocondrias, que estaban en la cola!»

En conclusión, nuestras madres nos dan muchas cosas en nuestra vida, empezando por darnos la vida en sí misma. Pero además, somos capaces de realizar la respiración celular gracias a que ellas nos regalan también sus mitocondrias ¡¡Dale un beso a mami por esto!!