I mitocondri sono organelli essenziali trovati in quasi tutte le cellule eucariotiche (cellule con nucleo). Sono spesso indicati come "centrali elettriche della cellula" a causa della loro funzione primaria nella respirazione cellulare.
I mitocondri sono organelli complessi con una struttura unica a doppia membrana:
* Membrana esterna: Una membrana esterna liscia che racchiude l'intero organello. È permeabile alle piccole molecole.
* Spazio intermembrana: Lo spazio stretto tra la membrana esterna e interna.
* Membrana interna: Altamente piegato e contorto, formando cristae che aumentano la superficie. È impermeabile per la maggior parte delle molecole, che richiede proteine di trasporto specifiche.
* Matrix: Lo spazio pieno di fluido all'interno della membrana interna, contenente enzimi, ribosomi e DNA.
Altre strutture chiave:
* Ribosomi: Più piccoli dei ribosomi citoplasmatici, coinvolti nella sintesi proteica all'interno dei mitocondri.
* DNA mitocondriale (mtDNA): Molecola circolare del DNA che codifica per alcune proteine mitocondriali.
1. Respirazione cellulare e produzione di ATP:
* Glycolisi: La rottura del glucosio nel piruvato, si verifica nel citoplasma.
* Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): L'ossidazione del piruvato, producendo portatori di elettroni (NADH e FADH2). Questo accade nella matrice mitocondriale.
* Catena di trasporto di elettroni: I vettori di elettroni donano elettroni, guidando proton che pompano attraverso la membrana interna. Ciò genera un gradiente protonico, che alimenta la sintesi di ATP.
* Fosforilazione ossidativa: Il processo di produzione di ATP utilizzando il gradiente protonico stabilito dalla catena di trasporto degli elettroni. Questa è la funzione principale dei mitocondri.
2. Altre funzioni:
* Segnalazione del calcio: I mitocondri regolano i livelli di calcio all'interno della cellula, importanti per vari processi cellulari.
* apoptosi (morte cellulare programmata): I mitocondri rilasciano molecole di segnalazione che iniziano l'apoptosi, un processo di morte cellulare controllato.
* Produzione di calore: I mitocondri generano calore attraverso proteine di disaccoppiamento, particolarmente importanti nel tessuto adiposo marrone per la termogenesi.
* Metabolismo degli aminoacidi: I mitocondri svolgono un ruolo nella rottura e nella sintesi di aminoacidi.
* Sintesi di steroidi: I mitocondri sono coinvolti nella sintesi di steroidi, come gli ormoni.
* semiautonomo: I mitocondri hanno il proprio DNA e ribosomi, permettendo loro di produrre alcune delle loro proteine.
* Ereditarietà materna: I mitocondri sono ereditati maternamente, il che significa che vengono tramandati da madre alla prole attraverso la cella delle uova.
* Richiesta di energia elevata: Le cellule con elevate esigenze energetiche, come cellule muscolari e neuroni, contengono un numero elevato di mitocondri.
In conclusione, i mitocondri sono essenziali per la vita, fornendo l'energia necessaria per i processi cellulari. La loro struttura e funzioni uniche li rendono organelli affascinanti e cruciali all'interno delle cellule eucariotiche.
