Membrana mitocondriale esterna:
* Porine: Questa membrana è altamente permeabile a causa della presenza di porine, grandi proteine beta-barili che consentono il passaggio di molecole di dimensioni fino a 5 kDa. Ciò significa che piccoli ioni, zuccheri e molte altre molecole possono facilmente muoversi.
* Traslocazione di proteine: La membrana esterna contiene traslocatori di proteine come Tom Complex (traslocasi della membrana esterna) che aiuta a importare proteine destinate ai mitocondri.
Membrana mitocondriale interna:
* Catena di trasporto di elettroni (ecc.): Questo è il processo più cruciale che si verifica sulla membrana interna. Implica una serie di complessi proteici incorporati all'interno della membrana. Gli elettroni vengono passati da un complesso all'altro, rilasciando energia lungo la strada. Questa energia viene utilizzata per pompare i protoni (H+) dalla matrice allo spazio intermembrana, creando un gradiente di protoni.
* Sintesi ATP: Il gradiente protonico generato dall'ETC guida ATP sintasi, un altro complesso proteico di membrana, per produrre ATP (adenosina trifosfato), la valuta energetica primaria della cellula. Questo processo è chiamato fosforilazione ossidativa.
* Permeabilità selettiva: A differenza della membrana esterna, la membrana interna è altamente impermeabile per la maggior parte delle molecole. Questa impermeabilità è cruciale per mantenere il gradiente protonico essenziale per la sintesi di ATP.
* Trasporto mitocondriale: La membrana interna ha trasportatori specializzati per spostare molecole specifiche come piruvato, ADP, ATP e fosfato.
Altri processi:
* Replica mitocondriale: La membrana interna gioca un ruolo nella replicazione del DNA mitocondriale (mtDNA).
* apoptosi: I mitocondri sono coinvolti nella morte cellulare programmata (apoptosi). La membrana interna rilascia proteine come il citocromo C che attiva la cascata della caspasi, portando alla morte cellulare.
Riepilogo:
Le membrane mitocondriali sono strutture altamente dinamiche che svolgono un ruolo critico nella respirazione cellulare, nella produzione di energia e in altre funzioni essenziali. La membrana esterna funge da gatekeeper, consentendo il passaggio di piccole molecole, mentre la membrana interna è più selettiva, facilitando la sintesi ATP ETC, e mantenendo l'integrità dell'ambiente mitocondriale.
