Las mitocondrias a menudo se llaman las "potencias de la célula" porque son responsables de generar la mayoría de la energía de la célula en forma de ATP (adenosina trifosfato) . Este proceso se llama respiración celular e implica una serie de reacciones complejas que se pueden dividir en cuatro etapas principales:
1. Glucólisis:
- Ocurre en el citoplasma, fuera de las mitocondrias.
- Desglosa la glucosa (un azúcar) en piruvato, una molécula más pequeña.
- Produce una pequeña cantidad de ATP y NADH (un portador de electrones).
2. Oxidación de piruvato:
- Ocurre en la matriz mitocondrial.
- Convierte el piruvato en acetil-CoA, otra molécula que ingresa al ciclo del ácido cítrico.
- Produce NADH y dióxido de carbono (CO2).
3. Ciclo de ácido cítrico (ciclo de Krebs):
- Ocurre en la matriz mitocondrial.
- Una serie de reacciones que oxidan acetil-CoA, que producen ATP, NADH, FADH2 (otro portador de electrones) y CO2.
- Este ciclo es crucial para generar los portadores de electrones necesarios para la siguiente etapa.
4. Cadena de transporte de electrones (etc.):
- Ocurre en la membrana mitocondrial interna.
- NADH y FADH2 donan sus electrones a una cadena de complejos de proteínas incrustados en la membrana.
- A medida que los electrones se mueven por la cadena, se libera energía, se usa para bombear protones (H+) a través de la membrana, creando un gradiente de protones.
- Este gradiente proporciona la energía potencial para la ATP sintasa, un complejo de proteínas que utiliza el flujo de protones para producir ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico.
Aquí hay una analogía simplificada para comprender el proceso:
Imagina una rueda de agua. El agua que fluye de un depósito alto a uno inferior gira la rueda, generando energía. Del mismo modo, en las mitocondrias, los electrones fluyen de altos niveles de energía en NADH y FADH2 por el ETC, liberando energía utilizada para "bombear" protones a través de la membrana. Esto crea un "depósito" de protones, que luego fluyen hacia atrás a través de ATP sintasa, girándola como una rueda y generando ATP.
En resumen, la cosecha de energía mitocondrial es un proceso complejo pero eficiente que:
- Rompe las moléculas de combustible (como la glucosa) en unidades más pequeñas.
- Utiliza portadores de electrones (NADH y FADH2) para transferir energía.
- Utiliza un gradiente de proton para impulsar la producción de ATP a través de ATP sintasa.
Este proceso es esencial para la vida, proporcionando la energía necesaria para todas las actividades celulares, incluida la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso y la síntesis de proteínas.
