Mitocondrias/ Rodamina 123 Microtúbulos/Acpo específico Rodamina 123: colorante fluorescente que marca específicamente las mitocondrias. Las mitocondrias tienden a alinearse con los microtúbulos. Plasticidad Mitocondrial Localización de las mitocondrias en el músculo esquelético y en la cola del espermatozoide, cerca de los lugares en los que se utiliza grandes cantidades de ATP.

La mitocondria presenta una membrana externa y una membrana interna que definen dos compartimentos: el espacio intermembranoso y la matriz. Si las mitocondrias purificadas se rompen suavemente y luego se fraccionan sus distintos componentes, se puede determinar la composición bioquímica de cada membrana y de los espacios delimitados por ellas.

La energía procedente de la luz solar o de la oxidación de los alimentos se utiliza para generar un gradiente electroquímico de protones a través de la membrana. Este gradiente constituye un almacén de energía y se utiliza para impulsar diversas reacciones de la mitocondria, los cloroplastos y de las bacterias.

The ATP molecule serves as an energy carrier in cells The ATP molecule serves as an energy carrier in cells. The energy-requiring formation of ATP from ADP and inorganic phosphate is coupled to the energy-yielding oxidation of foodstuffs (in animal cells, fungi, and some bacteria) or to the capture of light energy (in plant cells and some bacteria). The hydrolysis of this ATP back to ADP and inorganic phosphate in turn provides the energy to drive many cellular reactions.

Mecanismo general de la fosforilación oxidativa: Cuando un electrón de alta energía es transferido a lo largo de la cadena de transporte electrónico, parte de la energía liberada se utiliza para impulsar la acción de tres complejos enzimáticos que bombean protones hacia el exterior del espacio de la matriz. Estos protones generan un gradiente electroquímico de protones a través de la membrana mitocondrial interna que impulsa a los protones a volver hacia la matriz a través de la ATP sintetasa, un complejo proteico transmembrana que utiliza la energía del flujo de protones para sintetizar ATP a partir de ADP y Pi en la matriz

Algunos procesos de transporte activo impulsados por el gradiente electroquímico a través de la membrana mitocondrial interna.

Componentes del gradiente electroquímico de protones: La fuerza protón-motriz total a través de la membrana mitocondrial interna está compuesta por: a) una gran fuerza debida al gradiente de voltaje (potencial de membrana) a través de la membrana mitocondrial interna, negativo en el interior y positivo en el exterior, que es el resultado neto de la salida de iones positivos y b) una pequeña fuerza debida al gradiente de concentración de protones. Ambas fuerzas actúan en el sentido de impulsar protones hacia el espacio de la matriz mitocondrial.

Protein import from the cytosol into the inner mitochondrial membrane or intermembrane space. (A) A pathway that requires two signal sequences and two translocation events is thought to be used to move some proteins from the cytosol to the inner membrane. The precursor protein is first imported into the matrix space. Cleavage of the signal sequence (red) used for the initial translocation, however, unmasks an adjacent hydrophobic signal sequence (orange) at the new N terminus. This signal then directs the protein into the inner membrane, presumably by the same OXA-dependent pathway that is used to insert proteins encoded by the mitochondrial genome. (B) In some cases, the hydrophobic sequence that follows the matrix-targeting signal binds to the TIM23 translocator in the inner membrane and stops translocation. The remainder of the protein is then pulled into the intermembrane space through the TOM translocator in the outer membrane, and the hydrophobic sequence is released into the inner membrane. (C) Some soluble proteins of the intermembrane space may also use the pathways shown in (A) and (B) before they are released into the intermembrane space by a second signal peptidase, which has its active site in the intermembrane space and removes the hydrophobic signal sequence. (D) The import pathway used to insert metabolite carrier proteins into the inner mitochondrial membrane utilizes the TIM22 complex, which is specialized for the translocation of multipass membrane proteins.