Mitocondrias

¿Qué es la mitocondria y cuál es su función principal?

La mitocondria es un orgánulo presente en la mayoría de las células eucariotas, es decir, aquellas que tienen núcleo definido. Su función principal es producir energía en forma de ATP (adenosín trifosfato), una molécula que actúa como “moneda energética” de la célula. Cada vez que un músculo se contrae, una neurona envía un impulso o una célula se divide, necesita ATP generado en gran parte por las mitocondrias.

A diferencia de otros orgánulos, las mitocondrias tienen su propio material genético (ADN mitocondrial) y pueden multiplicarse dentro de la célula cuando aumenta la demanda de energía. Por eso muchas veces se las describe como pequeñas “centrales eléctricas” distribuidas por el interior celular.

Cuanto más activa es una célula, más depende del trabajo de sus mitocondrias. Un fallo en este sistema energético puede afectar rápidamente al funcionamiento de tejidos completos.

¿Dónde se encuentran las mitocondrias y cuántas puede tener una célula?

Las mitocondrias se encuentran dispersas en el citoplasma de las células eucariotas. No están fijas en un punto concreto, sino que se mueven, se fusionan y se dividen según las necesidades de la célula. En un mismo tejido puede haber miles de mitocondrias trabajando al mismo tiempo.

El número de mitocondrias varía mucho según el tipo de célula. Las células que consumen más energía —como las musculares, las neuronas, las del corazón o las del hígado— pueden contener desde cientos hasta varios miles de mitocondrias. En cambio, otras células más “tranquilas” energéticamente tienen muchas menos.

Esta distribución desigual explica por qué algunos órganos son tan sensibles cuando falla la producción de energía: si las mitocondrias no funcionan bien, los tejidos más activos son los primeros en sufrir las consecuencias.

Estructura de la mitocondria: partes y características

La estructura de la mitocondria está optimizada para producir energía de forma eficiente. Está formada por dos membranas y varios compartimentos internos donde se reparten las distintas etapas de la respiración celular.

Cada una de sus partes tiene una función concreta y todas trabajan de forma coordinada para transformar nutrientes en ATP.

Membrana externa

Es la capa que envuelve a la mitocondria y la separa del resto del citoplasma. Contiene proteínas que forman canales y permiten el paso de moléculas pequeñas. Actúa como una especie de filtro y barrera protectora.

Membrana interna

Es una membrana muy plegada que forma estructuras llamadas crestas mitocondriales. En ella se encuentran las proteínas encargadas de la última fase de la respiración celular. Al estar tan plegada, la superficie disponible aumenta enormemente y con ella la capacidad para producir ATP.

Espacio intermembrana

Es el espacio estrecho entre la membrana externa y la interna. En este compartimento se acumulan protones durante la respiración celular, generando un gradiente que será utilizado para sintetizar ATP.

Matriz mitocondrial

Es el interior de la mitocondria. Contiene agua, enzimas, iones, ribosomas y el ADN mitocondrial. Aquí tienen lugar etapas clave del metabolismo, como el ciclo de Krebs, donde se procesan los nutrientes para que posteriormente se pueda extraer de ellos la máxima energía posible.

¿Cómo producen energía las mitocondrias?

La producción de energía en la mitocondria se conoce como respiración celular. En este proceso, la célula utiliza oxígeno y nutrientes (por ejemplo, glucosa o ácidos grasos) para generar ATP. A cambio, se producen dióxido de carbono y agua como residuos.

Aunque la respiración celular completa implica varias etapas, las dos más importantes dentro de la mitocondria son el ciclo de Krebs (en la matriz) y la cadena de transporte de electrones (en la membrana interna). Juntas permiten extraer hasta varias decenas de moléculas de ATP a partir de una sola molécula de glucosa, lo que da idea de lo eficiente que es este sistema.

Gracias a este mecanismo, las mitocondrias suministran energía de forma continua para que la célula pueda mantener su temperatura, reparar daños, mover sustancias y realizar todas sus funciones vitales.

Funciones de la mitocondria más allá de la energía

Aunque se las asocia casi siempre con la producción de ATP, las mitocondrias participan en muchos otros procesos que afectan directamente a la salud de la célula y del organismo.

• Metabolismo de nutrientes: ayudan a descomponer grasas, azúcares y proteínas para aprovechar su energía.
• Regulación del calcio: almacenan y liberan calcio, un ion esencial para la contracción muscular y la señalización celular.
• Control de la muerte celular programada: intervienen en la apoptosis, un proceso que elimina células dañadas o innecesarias.
• Producción y control de radicales libres: generan moléculas reactivas durante la respiración celular y también participan en su neutralización.
• Señalización celular: envían señales que influyen en cómo crecen, se dividen o se diferencian las células.

Por todo ello, hoy se considera que la mitocondria es un auténtico centro de control que conecta energía, metabolismo y supervivencia celular.

Origen de la mitocondria y ADN mitocondrial

Uno de los aspectos más fascinantes de la mitocondria es su origen. Según la teoría endosimbiótica, las mitocondrias proceden de antiguas bacterias que fueron engullidas por células primitivas hace cientos de millones de años. En lugar de ser digeridas, establecieron una relación de beneficio mutuo: las bacterias aportaban energía y la célula les ofrecía protección y nutrientes.

Con el tiempo, esa cooperación se volvió tan estrecha que dieron lugar a las células eucariotas actuales. Como recuerdo de ese origen bacteriano, las mitocondrias mantienen un pequeño ADN circular propio, distinto del ADN del núcleo.

Este ADN mitocondrial se hereda casi exclusivamente por línea materna, lo que permite rastrear linajes familiares y poblacionales. Además, las mutaciones en este ADN pueden estar relacionadas con ciertas enfermedades mitocondriales.

Mitocondrias, salud y enfermedades

Cuando las mitocondrias funcionan bien, la célula dispone de energía suficiente y el metabolismo se mantiene en equilibrio. Pero si fallan, el impacto puede ser amplio: falta de energía, acumulación de desechos, desequilibrios de calcio y estrés oxidativo, entre otros efectos.

Algunas enfermedades poco frecuentes están causadas por defectos en el ADN mitocondrial o en las proteínas que forman parte de la cadena respiratoria. Suelen afectar sobre todo a tejidos con alta demanda energética, como el cerebro, el corazón o los músculos, dando lugar a síntomas como fatiga intensa, debilidad muscular o problemas neurológicos.

Además, se investiga el papel de las mitocondrias en procesos como el envejecimiento, ciertas enfermedades neurodegenerativas y la respuesta al ejercicio físico. Mantener unas mitocondrias sanas —a través de hábitos como el ejercicio regular, una alimentación equilibrada y evitar el tabaco— se considera cada vez más importante para la salud a largo plazo.

Resumen: por qué la mitocondria es tan importante

La mitocondria no es solo “la fábrica de energía” de la célula. Es un orgánulo con origen propio, ADN propio y un papel central en cómo viven, funcionan y mueren nuestras células. De ella depende que los tejidos más activos —como el corazón, el cerebro o los músculos— puedan mantener su actividad diaria.

Comprender qué es la mitocondria, cómo está estructurada y qué funciones realiza es fundamental para explicar muchos aspectos de la biología humana, desde la respiración celular hasta el envejecimiento y la aparición de determinadas enfermedades.

Fuentes utilizadas en la investigación:

• SciELO
• Concepto.de
• SEBBM