Lisosomas y Mitocondrias: Funciones y Estructura

4. Lisosomas

Exclusivo en animales, los lisosomas son vesículas rodeadas de membranas que tienen enzimas hidrolíticas encargadas de digestiones intracelulares.

Contienen alrededor de 40 enzimas diferentes, todas ellas hidrolasas ácidas, cuyo pH óptimo es próximo a 5 (proteasas, nucleasas, glicosidasas, lipasas, fosfatasas, sulfatasas y fosfolipasas).

Los lisosomas se forman a partir de vesículas que se desprenden del aparato de Golgi. La membrana del lisosoma mantiene las enzimas hidrolíticas fuera de contacto con el citosol (cuyo pH es aproximado a 7.2).

• Lisosoma primario: hacen enzimas hidrolíticas, son lisosomas indigeribles, por ejemplo (espermatozoide).
• Lisosoma secundario: tienen enzimas hidrolíticas, el lisosoma con materia orgánica para digerir, en la heterofagia (digestión de sustancias fuera de la célula) y en la autofagia (digestión dentro de la célula).

Función

La función principal es intervenir en la digestión intracelular de macromoléculas.

Heterofagia:

La heterofagia interviene en procesos como la nutrición y la defensa de los organismos. La digestión del material de origen exógeno se incorpora a la célula por pinocitosis o fagocitosis, este material se incorpora a la célula en vesículas de endocitosis y posteriormente es transferido a un lisosoma donde se digiere, los productos resultantes de la digestión son transportados a través de la membrana lisosomal y pasan al citosol, donde pueden ser utilizados por la célula.

Si la digestión es incompleta, quedan en el interior de los lisosomas sustancias no digeridas formando los cuerpos residuales. En los protozoos y en muchos invertebrados, los cuerpos residuales vierten los desechos al exterior por exocitosis, proceso denominado defecación celular.

Autofagia:

En la digestión de material de origen endógeno. Un orgánulo defectuoso se rodea de membranas, formándose un autofagosoma, el autofagosoma se fusiona con un lisosoma y se inicia la digestión. Por autofagia, se destruyen los componentes celulares defectuosos o que ya no son necesarios para la célula, también interviene en la destrucción de tejidos y órganos durante la metamorfosis de los insectos y anfibios. La autofagia asegura la nutrición en condiciones desfavorables.

1. Mitocondrias

Las mitocondrias son las centrales energéticas donde tiene lugar la respiración celular, proceso que implica la obtención de energía a partir de moléculas orgánicas y su conversión en moléculas de ATP.

Estructura

Poseen dos membranas: una membrana externa lisa y una membrana interna muy plegada cuyas invaginaciones reciben el nombre de crestas. Estas membranas definen el espacio intermembranoso y la matriz.

Las enzimas que catalizan las reacciones de la respiración son componentes de la matriz o de la membrana mitocondrial interna.

En la matriz se produce el ciclo de Krebs.

Composición

• La membrana mitocondrial externa está formada por una bicapa lipídica y proteínas asociadas que permiten transportar las sustancias polares. Es muy permeable, porque posee numerosos canales acuosos a través de la bicapa lipídica formados por porina, una proteína transmembrana.
• El espacio intermembranoso, equivalente al del citosol.
• La membrana mitocondrial interna se encuentra plegada formando numerosas crestas que aumentan su superficie y su actividad. Contiene proteínas transportadoras específicas, proteínas de la cadena respiratoria que transportan electrones hasta el oxígeno, y un complejo enzimático llamado ATP-sintasa, que permite sintetizar ATP.
• La matriz, de apariencia gelatinosa, con menos del 50% de agua, está formada por una mezcla de enzimas diferentes, sustratos, ADP, ATP e iones inorgánicos. Contiene varias copias idénticas de ADN circular, ARN y ribosomas 70s, que sintetizan algunas proteínas mitocondriales. Numerosas enzimas de la matriz participan en la oxidación de las moléculas, como las enzimas del ciclo de Krebs, y en la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial.