¿Qué características comparten las mitocondrias y las bacterias?

Escrito por ho-diep dinh | Traducido por maría florencia lavorato
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¿Qué características comparten las mitocondrias y las bacterias?
Las mitocondrias alguna vez fueron bacterias de vida libre, pero luego se unieron con células más grandes. (Chad Baker/Photodisc/Getty Images)

Hace alrededor de 1,5 millones de años, las bacterias primitivas tomaron residencia en el interior de células más grandes, lo que resultó en una relación íntima que moldeó la evolución de los seres pluricelulares más complejos. La célula más grande era eucariota, lo que significa que contiene orgánulos o estructuras rodeadas por membranas, pero la célula bacteriana procariota no tenía ningún acuerdo de este tipo. Las células más grandes le temían al oxígeno, un veneno para su existencia, pero las células más pequeñas usaban el oxígeno para producir energía en la forma de molécula de trifosfato de adenosina o ATP. La célula eucariota envuelve a la bacteria depredadora en forma dinámica, pero de alguna manera, el depredador no digiere la presa. El depredador y la presa se ​​convirtieron en mutuamente dependientes. El ex bióloga de la Universidad de Boston, Lynn Margulis, citó este escenario endosimbiótico en su teoría del origen de las mitocondrias, la fábrica de energía de las células, y la razón de sus numerosas similitudes con las células bacterianas.

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Tamaño y forma

En base a su mera apariencia, los científicos pueden establecer una relación entre las mitocondrias y las bacterias. Las mitocondrias tienen forma regordeta y parecida a un frijol; son similares a las bacterias bacilos con forma de varilla. El tamaño medio del bacilo oscila entre 1 y 10 micras de longitud, y las mitocondrias de las células de las plantas y animales miden en el mismo rango. Estas observaciones superficiales constituyen una línea de evidencia que apoya la teoría de que las células eucariotas primitivas habían sumido a las células bacterianas, formando relaciones de beneficio mutuo.

Método de división

Las bacterias se reproducen en un proceso llamado fisión; cuando una bacteria alcanza un tamaño predeterminado, ésta se aprieta en el medio, creando dos organismos. En las células eucariotas, las mitocondrias se replican en un proceso similar. El centro de comando o núcleo de la célula, le envía una señal para que produzca orgánulos, por lo general antes de un evento de división, sin embargo, sólo las mitocondrias y los cloroplastos de las plantas, se replican. Si bien otros orgánulos pueden estar hechos de sustancias dentro de la célula, la mitocondria y los cloroplastos deben dividirse para aumentar su número. Cuando el suministro de energía en forma de ATP se agota, se dividen las mitocondrias para hacer más mitocondrias para producir energía.

Membrana

Las mitocondrias poseen membranas internas y externas, con la membrana interna que consiste en pliegues llamados crestas. Las membranas celulares bacterianas tienen pliegues llamados mesosomas que se asemejan a las crestas. La producción de energía tiene lugar en estos pliegues. La membrana mitocondrial interna contiene los mismos tipos de proteínas y sustancias grasas que la membrana plasmática bacteriana. La membrana mitocondrial externa y la pared celular de las bacterias también contienen estructuras similares. Las sustancias fluyen libremente dentro y fuera de las membranas externas de las mitocondrias y las paredes celulares externas de las bacterias, sin embargo, tanto las membranas mitocondriales internas y las membranas plasmáticas de las bacterias restringen el paso de muchas sustancias.

Tipo de ADN

Las células procariotas y eucariotas usan el ADN para llevar el código para hacer proteínas. Mientras que las células eucariotas llevan ADN de doble cadena en la forma de una escalera de caracol llamada hélice, las células bacterianas tienen su ADN en forma de bucles circulares llamados plásmidos. Las mitocondrias también tienen su propio ADN para hacer sus propias proteínas, independientes del resto de la célula; como las bacterias, las mitocondrias también incorporan su ADN en bucles. Una mitocondria promedio contiene entre dos y 10 de estos plásmidos. Estas estructuras contienen la información necesaria para ejecutar todos los procesos, incluyendo la replicación, dentro de las mitocondrias o las bacterias.

Ribosomas y síntesis de proteínas

Las proteínas realizan todas las funciones dentro de las células, y la fabricación o la síntesis de proteínas, constituye una de las principales funciones de la célula. Todas las síntesis de proteínas se producen exclusivamente dentro de las estructuras esféricas llamadas ribosomas, que se encuentran dispersas por toda la célula. Las mitocondrias llevan sus propios ribosomas para fabricar las proteínas que necesitan. Los análisis microscópicos y químicos revelan que la estructura de los ribosomas mitocondriales es más similar a los ribosomas bacterianos que a los ribosomas de las células eucariotas. Adicionalmente, ciertos antibióticos, si bien son inocuos para las células eucarióticas, afectan la síntesis de proteínas tanto en las mitocondrias y en las bacterias, lo que indica que el mecanismo de la síntesis de proteínas en la mitocondria es similar al de las bacterias en lugar de a las células eucariotas.

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