I mitocondri sono spesso indicati come "centrali elettriche" della cellula perché la loro funzione primaria è respirazione cellulare . Questo è il processo di conversione dei nutrienti, principalmente glucosio, in energia utilizzabile sotto forma di ATP (adenosina trifosfato).
Ecco come la struttura dei mitocondri si riferisce alla sua funzione:
Struttura:
* Membrana esterna: Uno strato liscio e esterno che racchiude l'intero mitocondrio. È permeabile alle piccole molecole, consentendo lo scambio di sostanze.
* Membrana interna: Una membrana interiore altamente piegata che contiene molti infansi chiamati cristae . Le cristae aumentano notevolmente la superficie per le reazioni che si verificano nella membrana interna.
* Spazio intermembrana: Lo spazio tra la membrana esterna e interna. Questo spazio svolge un ruolo cruciale nel mantenimento del gradiente protonico necessario per la produzione di ATP.
* Matrix: Lo spazio pieno di fluido all'interno della membrana interna. Contiene enzimi coinvolti nel ciclo di Krebs e in altre vie metaboliche.
Funzione:
1. Glicolisi: Questo processo si verifica nel citoplasma, ma i suoi prodotti, piruvato e NADH, vengono trasportati nei mitocondri.
2. Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): Il piruvato entra nella matrice e subisce una serie di reazioni che rilasciano elettroni e CO2. Questi elettroni sono trasportati da NADH e FADH2.
3. Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni trasportati da NADH e FADH2 viaggiano attraverso una serie di complessi proteici incorporati nella membrana interna. Questo processo genera un gradiente di protoni attraverso la membrana interna.
4. Fosforilazione ossidativa: Il gradiente di protone riporta il movimento dei protoni attraverso la membrana interna attraverso l'ATP sintasi. Questo movimento alimenta la fosforilazione di ADP all'ATP, generando l'energia richiesta per le attività cellulari.
relazione tra struttura e funzione:
* Membrana interna piegata (Cristae): Aumenta la superficie, consentendo di presentare più complessi della catena di trasporto di elettroni e sintasi ATP, aumentando la produzione di ATP.
* Spazio intermembrana: Il gradiente protonico stabilito qui è essenziale per la fosforilazione ossidativa e la produzione di ATP.
* Matrix: Contiene enzimi e proteine necessarie per il ciclo di Krebs e altre reazioni metaboliche.
In sintesi, il design altamente strutturato dei mitocondri consente la conversione efficiente dei nutrienti in ATP, alimentando le attività della cellula.
