Los peces de hielo antárticos son extraordinarios en su capacidad para prosperar sin hemoglobina. Queríamos entender cómo se ha adaptado el proteoma mitocondrial a la pérdida de esta proteína. Es probable que las vías metabólicas que utilizan oxígeno estén reorganizadas en estas especies. Aquí, hemos definido los proteomas mitocondriales tanto del músculo rojo como del músculo blanco de dos especies diferentes de peces de hielo y los hemos comparado con dos nototenios relacionados de sangre roja. Se utilizó cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS/MS) para generar y examinar los perfiles proteómicos de los dos grupos. Registramos un total de 91 proteínas expresadas diferencialmente en las mitocondrias del músculo rojo de los peces de hielo y 89 en las mitocondrias del músculo blanco en comparación con las especies relacionadas de sangre roja. Los peces de hielo tienen una abundancia relativamente mayor de proteínas involucradas en el Complejo V de la fosforilación oxidativa, el metabolismo del ARN y la homeostasis, y menos proteínas para la contracción del músculo estriado, el hemo, el hierro, la creatina y el metabolismo de carbohidratos. Los análisis de enriquecimiento mostraron que muchas vías importantes eran diferentes en el músculo rojo y el músculo blanco, incluyendo el ciclo del ácido cítrico, la maquinaria del ribosoma y la degradación de ácidos grasos. La vida en las aguas antárticas plantea desafíos adicionales a los organismos que residen en ellas. Los peces de hielo han habitado con éxito este entorno y suponemos que las especies sin hemoglobina mantienen su fisiología de manera única. Nuestro estudio destaca las diferencias en las vías proteicas mitocondriales entre especies de peces similares según sus idiosincrasias específicas de oxigenación tisular.