Mitocondria Y El Verde Jano
Páginas: 12 (2878 palabras)
Publicado: 6 de noviembre de 2012
EDITORIALES
75 ISSN 0025-7680
MEDICINA (Buenos Aires) 2005; 65: 75-79
EDITORIAL
Las mitocondrias y el verde Jano
Hace 35.000 años, los humanos modernos arribaron al Asia y Siberia desde su origen en Africa, una corriente migratoria sur-norte que prosiguió hacia América en condiciones inimaginables para nosotros por sus desafíos climáticos y ambientales. El lenguaje, las herramientas,técnicas de caza y la vestimenta junto a adaptaciones biológicas, posibilitaron esa conquista extraordinaria ocurrida en el Paleolítico Superior. Una menor superficie respecto del volumen corporal minimizando la pérdida de calor, un metabolismo más lento y cambios en las mitocondrias constituyeron algunas de las adaptaciones biológicas. De las adaptaciones trataremos aquí. Curioso el origen delas mitocondrias. Bacterias aeróbicas englobadas por las primitivas células eucariotas hace 1.500 millones de años, en una simbiosis que posibilitó que una fina membrana lipídica, separando dos medios acuosos, mantuviese la vida. Heredamos las mitocondrias de nuestra madre, las paternas quedan retenidas en la cola del espermatozoide que fecunda al ovocito; como corolario, dos hijos de una mismamadre pero con diferentes padres tendrán las mismas mitocondrias. Están en gran número en las células, se dividen por fusión y poseen su propio ADN (ADNm) en una sola copia (como el de las bacterias), de modo que cada célula posee miles de esas copias que no pueden recombinarse. El ADNm codifica pocas proteínas para las funciones mitocondriales y las restantes son provistas por el ADN nuclear. Lageografía genética es muy valiosa a la hora de reconstruir la historia y la prehistoria, un archivo en nuestros genes y también uno hablado en el lenguaje que suplen la falta de documentos de fechas pasadas hace muchos, muchos años. El ADNm presenta diez veces más mutaciones que el ADN nuclear, y este polimorfismo es utilizado para estudiar el origen y migraciones de la especie humana desde el Africadel Este hacia el resto del planeta. La diversidad de ADNm es máxima en Africa, se supone que por el mayor tiempo transcurrido en esa región, donde las modificaciones se han ido acumulando. Así se puede trazar la ascendencia de los humanos, de la hija a la madre, abuela, bisabuela, etc., y reconstruir un periplo imaginario de la mujer en su traslado de un continente a otro. En todo ese recorridosu ADNm fue acumulando mutaciones genéticas. Al finalizar el estudio, se evidencia que todos los seres humanos comparten el ADNm de una mujer, la Eva mitocondrial, que vivía en el Africa Central hace 150.000 años (6000 generaciones), la única mujer cuya descendencia llegó hasta el presente1, 2 . Incorporadas en los pliegues o crestas de la membrana interna de las mitocondrias se encuentran lasmoléculas que forman la cadena de transporte de electrones o cadena respiratoria, una serie de reaciones de óxido-reducción en las que un citocromo reducido transfiere un par de electrones al siguiente citocromo de la cadena siendo el oxígeno el aceptor final de estos electrones. Es un proceso exergónico, la energía obtenida libera de su unión a la enzima ATP-sintetasa a la molécula de ATP que ha sidofosforilada a partir de ADP (fosforilación oxidativa). Todo esto sucede porque un complejo de bombas activado por el flujo de electrones, transporta protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana (ver Figura). El resultado es un aumento en la concentración de protones, (reducción del pH) y un potencial eléctrico positivo que constituyen la fuerza impulsora (protonmotriz) para elflujo retrógrado de protones hacia la matriz mitocondrial. Este flujo en contra del gradiente por un canal conductor que forma parte de
76
MEDICINA - Volumen 65 - Nº 1, 2005
la ATP-sintetasa es clave para que la molécula de ATP se desprenda de la enzima que la ha fosforilado. El proceso se podría comparar con este símil: El movimiento de protones es un transductor de energía, cambia un...
75 ISSN 0025-7680
MEDICINA (Buenos Aires) 2005; 65: 75-79
EDITORIAL
Las mitocondrias y el verde Jano
Hace 35.000 años, los humanos modernos arribaron al Asia y Siberia desde su origen en Africa, una corriente migratoria sur-norte que prosiguió hacia América en condiciones inimaginables para nosotros por sus desafíos climáticos y ambientales. El lenguaje, las herramientas,técnicas de caza y la vestimenta junto a adaptaciones biológicas, posibilitaron esa conquista extraordinaria ocurrida en el Paleolítico Superior. Una menor superficie respecto del volumen corporal minimizando la pérdida de calor, un metabolismo más lento y cambios en las mitocondrias constituyeron algunas de las adaptaciones biológicas. De las adaptaciones trataremos aquí. Curioso el origen delas mitocondrias. Bacterias aeróbicas englobadas por las primitivas células eucariotas hace 1.500 millones de años, en una simbiosis que posibilitó que una fina membrana lipídica, separando dos medios acuosos, mantuviese la vida. Heredamos las mitocondrias de nuestra madre, las paternas quedan retenidas en la cola del espermatozoide que fecunda al ovocito; como corolario, dos hijos de una mismamadre pero con diferentes padres tendrán las mismas mitocondrias. Están en gran número en las células, se dividen por fusión y poseen su propio ADN (ADNm) en una sola copia (como el de las bacterias), de modo que cada célula posee miles de esas copias que no pueden recombinarse. El ADNm codifica pocas proteínas para las funciones mitocondriales y las restantes son provistas por el ADN nuclear. Lageografía genética es muy valiosa a la hora de reconstruir la historia y la prehistoria, un archivo en nuestros genes y también uno hablado en el lenguaje que suplen la falta de documentos de fechas pasadas hace muchos, muchos años. El ADNm presenta diez veces más mutaciones que el ADN nuclear, y este polimorfismo es utilizado para estudiar el origen y migraciones de la especie humana desde el Africadel Este hacia el resto del planeta. La diversidad de ADNm es máxima en Africa, se supone que por el mayor tiempo transcurrido en esa región, donde las modificaciones se han ido acumulando. Así se puede trazar la ascendencia de los humanos, de la hija a la madre, abuela, bisabuela, etc., y reconstruir un periplo imaginario de la mujer en su traslado de un continente a otro. En todo ese recorridosu ADNm fue acumulando mutaciones genéticas. Al finalizar el estudio, se evidencia que todos los seres humanos comparten el ADNm de una mujer, la Eva mitocondrial, que vivía en el Africa Central hace 150.000 años (6000 generaciones), la única mujer cuya descendencia llegó hasta el presente1, 2 . Incorporadas en los pliegues o crestas de la membrana interna de las mitocondrias se encuentran lasmoléculas que forman la cadena de transporte de electrones o cadena respiratoria, una serie de reaciones de óxido-reducción en las que un citocromo reducido transfiere un par de electrones al siguiente citocromo de la cadena siendo el oxígeno el aceptor final de estos electrones. Es un proceso exergónico, la energía obtenida libera de su unión a la enzima ATP-sintetasa a la molécula de ATP que ha sidofosforilada a partir de ADP (fosforilación oxidativa). Todo esto sucede porque un complejo de bombas activado por el flujo de electrones, transporta protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana (ver Figura). El resultado es un aumento en la concentración de protones, (reducción del pH) y un potencial eléctrico positivo que constituyen la fuerza impulsora (protonmotriz) para elflujo retrógrado de protones hacia la matriz mitocondrial. Este flujo en contra del gradiente por un canal conductor que forma parte de
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MEDICINA - Volumen 65 - Nº 1, 2005
la ATP-sintetasa es clave para que la molécula de ATP se desprenda de la enzima que la ha fosforilado. El proceso se podría comparar con este símil: El movimiento de protones es un transductor de energía, cambia un...
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