Membrana mitocondrial interna
IBM = membrana interna limitante.
CM = membrana de cresta, compartimiento de cresta en grisa. CJ = unió de cresta. Micro-compartimientos.
La membrana mitocondrial interna, membrana interna mitocondrial (IMM / MIM en anglés Mitochondrial Inner Membrane MIM), és una estructura de l'interior de la mitocondria, posseïx una superfície major que la membrana externa, i desplega estructures denominades "crestes" (cristae) que poden adoptar una varietat de formes.
En la seua composició, conté aproximadament 75 % de proteïnes i 20% de cardiolipinas en pes sec. És molt més rica en proteïnes que la membrana externa.[1]
La IMM complix dos funcions bàsiques: servir de andamiaje per als complexos de la cadena respiratòria i proporcionar una barrera per a un gradient químic.[2]
Les crestes són compartiment bioenergéticos dinàmics, la forma dels quals canvia en diferents condicions fisiològiques.[3]
Història
Fa uns xixanta anys les ferramentes de la genètica, de la microscopía electrònica i de la biologia molecular es varen incorporar a l'estudi de la membrana de la mitocondria.
La naturalea de doble membrana llimitada/ limitante va ser revelada per la microscopía electrònica celular en la década de 1950.[4]
En 1952 i 1953 G. Palade mostrava els resultats de les seues investigacions;
[5]
Additional evidence for the lamellae being internal ridges and not true septacan also be derived from serial sections...
It appears therefore from the preceding that the mitochondria possess a system of internal ridges anchored on the inside surface of the mitochondrial membrane and protruding to various depths into a continuous and apparently homogeneous matrix. In a previous paper the name of cristae mitochondriales was proposed for these lamellae as best describing their shape and their disposition in three dimensions...The light central layer, measures approximately 8 mμ and each of the donen-se layers 5 mμ (50 A).
The mitochondrial membrane appears to be double and <o>the second, internal membrane is continuous with the donen-se layer of a number of cristae that radiate from the depressió walls</o> towards the interior of the mitochondrion. In addition, the light space between the two mitochondrial membranes is found to have approximately the same width as the central lightlayer of the cristae, with which it appears to communicate freely.
...the lamellae llaure ridges that protrude inwards to only a limited depth, without reaching the opposite side, then they should appear as continuous, traversing bands, only in llongitudinal sections cutting close to the mitochondrial membrane (lateral-llongitudinal sections). Palade, 1953[5]
La "membrana interna" mitocondrial semblava plegar-se cap a dins per a formar lo que Palade va cridar cristae "crestes".
En la década de 1960 es va establir que la "membrana interna" era el lloc físic de la cadena respiratòria i la fosforilación oxidativa, va donar rellevància a l'estructura de la membrana per als processos bioenergéticos.
Els térmens "plecs" i "invaginació" es varen usar a sovint indistintament per a descriure les crestes.
En la década de 1980 l'aplicació dels desenrolls en hardware i software varen fer pràctiques les reconstrucció tridimensionals d'alta resolució en la tècnica de la tomografía electrònica.
La microscopía electrònica de transmissió convencional implica la captura d'imàgens individuals de mostres primes, típicament seccions de plàstic de tan sol 50-100 nm de gruixa. En la tomografía EM, s'obtenen múltiples imàgens de proyecció que representen diverses vistes d'una mostra la gruixa de la qual pot variar entre 0,25 i 1,5 μm. (Frey,2000)
La microscopía crioelectrónica (criotomografía) permet l'obtenció d'imàgens directes de mitocondrias aïllades congelades per immersió ràpida en absència de fijadores químics o colorants. (Frey,2000)
Una atra tecnologia clau és la microscopía de superresolució, que facilita la resolució a nanoescala en la microscopía òptica. En ella es poden observar les crestes mitocondrials inclús en cèlules vives.
Estructura
La membrana interna MIM, mostra profundes invaginació, complexes i intrincadas denominades "cristae" o crestes (CM).[6]
OMM Membrana mitocondrial externa.
IMM/IBM Membrana mitocondrial interna.
IMS Espai intermembrana (color groc) entre la OMM i la IMM .
CJ base; CJ neck; C sheet; C tip.
OMM Membrana mitocondrial externa.
IMM Membrana mitocondrial interna.
IMS Espai intermembrana (color groc) entre la OMM i la IMM.
La IMM es dividix a la seua volta en la membrana llímit interna (IBM).
La membrana interna presenta un plegat complex i conté varis grups de proteïnes (o complexos proteics), incloent els complexos respiratoris que generen ATP.
El plegat correcte de la membrana interna és crucial.
Les membranes de les crestes tenen una superfície d'1,5 a 2 voltes major que la membrana interna limitante (IBM).[7]
En els cardiomiocitos, l'àrea de superfície de la membrana interna és més de 10 voltes major que la de la membrana externa.
Els plecs de la membrana es mantenen en el seu lloc per mig d'estructures nomenades "unió de cresta" (CJ).
La "unió de cresta", també poden ajudar a restringir les proteïnes a zones específiques de la membrana interna.[8]
Crestes
- Artícul principal → Cresta mitocondrial .
Les crestes no són simples plecs aleatoris en la membrana interna, sino <o>compartimientos interns</o> formats per invaginació de la membrana.
Les nano-maquinàries de proteïnes denominades (MICOS) Mitochondrial Contact Site i "Cristae organizing system" actuen com andamiajes proteic-lipídicos que són adaptables i que controlen la biogénesis de la MIM i la seua remodelació dinàmica.
En condicions fisiològiques, la OMM i la IMM treballen juntes, sofrint contínuament fusió i fissió.
Les "cristae" són compartiment de forma diversa, una mescla d'estructures tubulars i de cisternes més grans, generalment lamelares.
Estan conectades a la regió llímit de la membrana interna en "unions" circulares o similars a recalats, en un diàmetro interior superior a 10 nm.
Les "unions de crestes" (CJ) són rampes a lo llarc de les quals les proteïnes de membrana es difonen entre el domini perifèric i l'interior de les crestes, és dir des d'a on la proteïnes s'importen del citosol, fins a a on es ensamblan els complexos respiratoris i els supercomplejos.
Les crestes es conecten a la IBM en colls o "unions de crestes" (CJ). Estes són comuns les mitocondrias del fege, també són múltiples obertures de CJ per cresta en mitocondrias musculars i neuronals.[9](2025}
El plegament de la membrana interna és un procés altament regulat, que crea compartiment especialisats crestes ("cristae") ajustades per a optimisar la funció.
L'internalizaació de la membrana interna també presenta complicacions sobre la generació dels plecs i el manteniment de l'integritat de la mitocondria.
Les crestes varien en forma, pero casi invariablement estan conectades a la perifèria de la membrana interna (oposta a la membrana externa) per unions de crestes.
El model estàndar de "baffle" per a l'estructura de les crestes, qüestionat fa anys, ha demostrat ser inexacto. Depenent de la font i l'estat de conformació, les crestes poden variar des d'estructures tubulars simples fins a estructures lamelares més complexes que es fusionen en la membrana llímit interna a través d'estructures tubulars de 28 nm de diàmetro.(2000)
transportadors de metabòlits i ions. (Mannella,2013)
Fisiologia
Una membrana transductora d'energia, plegada dins d'una atra membrana de barrera és universal, el número, tamany i forma dels seus plecs (crestes) varien enormement. Quant majors siguen els requeriments d'energia d'una cèlula, major serà l'àrea de superfície de la membrana interna que continga.
Les crestes són microcompartiments especialisats, dissenyats per la cèlula per a optimisar la funció bioenergética. [11]
Vore també
Referències
- ↑ (2024) «6 MITOCONDRIAS», Atles de Histologia Vegetal i Animal, Depto. de Biologia Funcional i Ciències de la Salut. Facultat de Biologia. Universitat de Vigo.
- ↑ Erro en la cita: L'element
<ref>no és vàlit; puix no n'hi ha una referència en text nomenadaMannella,2006 - ↑ «Mitochondrial Cristae: Where Beauty Meets Functionality».
- ↑ (2021).«Pathways shaping the mitochondrial inner membrane».Open Biol.11(12)Consultat el 26 de decembre de 2025. OA
- ↑ 5,0 5,1 Palade GE.(1953).«An electron microscope study of the mitochondrial structure.».J. Histochem. Cytochem..1
- 188-211.doi:10.1177/1.4.188.
- ↑ (2025).«Molecular machineries shaping the mitochondrial inner membrane».Nature Reviews Molecular Cell Biology.26
- 706–724.Consultat el 27 de decembre de 2025}.
- ↑ Busch, Karin B.(2020).«Inner mitochondrial membrane compartmentalization: Dynamics across scales».The International Journal of Biochemistry & Cell Biology.120(105694)Consultat el 15 de giner de 2026. O
- ↑ Friedman, Jonathan(2015).«MICOS coordinates with respiratory complexes and lipids to estestablish mitochondrial inner membrane architecture».eLife..4doi:10.7554/eLife.07739. CC BY
- ↑ Adams, Raquel(2025).«How the Topology of the Mitochondrial Inner Membrane Modulates ATP Production.».Cells.14(4)
- 257.doi:10.3390/cells14040257.Consultat el 29 de decembre de 2025.
- ↑ Mannella, Carmen(2013).«The connection between inner membrane topology and mitochondrial function».J Mol Cell Cardiol..62
- 51-57.doi:10.1016/j.yjmcc.2013.05.001.Consultat el 29 de decembre de 2025.
- ↑ Mannella, Carmen(2020).«Consequences of Folding the Mitochondrial Inner Membrane».Front. Physiol..Frontiers (editorial).11(536)doi:10.3389/fphys.2020.00536.Consultat el 28 de decembre de 2025. CC BY
- Este artícul conté una traducció derivada de «Membrana mitocondrial interna» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.