Spieghiamo cosa sono i mitocondri e l'origine di questi organelli. Inoltre, le sue funzioni principali e come è la sua struttura.
Cosa sono i mitocondri?
I mitocondri sono gli organelli citoplasmatici (cioè: equivalenti cellulari agli organi del corpo) che nel cellule operano come centrali elettriche, sintetizzando le molecole adenosina trifosfato (ATP) che forniscono combustibile chimico ai vari processi cellulari necessari per la vita (respirazione cellulare).
Questo processo di sintesi energetica avviene all'interno della cellula, sfruttando come combustibile il glucosio, gli acidi grassi e gli amminoacidi, che entrano nei mitocondri attraverso le membrane che li ricoprono, simili anche se di dimensioni inferiori al membrana cellulare.
Comunemente, questi organelli hanno un aspetto allungato, anche se molto variabile, e si trovano nel citoplasma cellulare, in numero a seconda del fabbisogno energetico del tipo di cella in esame.
L'origine dei mitocondri
La cosa curiosa dei mitocondri è che hanno nel proprio DNA le istruzioni necessarie per sintetizzare il sostanze risorse energetiche essenziali e di replicarsi durante il riproduzione cellulare. Questo DNA non è identico a quello del nucleo della cellula, che ha permesso di formulare a ipotesi sulla sua origine: endosimbiosi.
Secondo questa teoria, i mitocondri sarebbero sorti come risultato dell'incorporazione simbiotica (collaborativa) di un procariota all'interno del cellula eucariotica, raggiungendo una sorta di accordo di convivenza divenuto poi indispensabile: il procariota produrrebbe energia per l'intera cellula e in cambio sarebbe protetto al suo interno, un mezzo ricco di sostanze nutritive e privo di concorrenza. Il resto lo farebbe l'evoluzione, che finirebbe per fonderli entrambi nello stesso organismo.
Gli indizi che supportano questa teoria hanno a che fare con la presenza diDNA autonomo e di a membrana plasmatica proprio nei mitocondri, così come la sua somiglianza fisica, biochimica e metabolica con numerosi batteri.
Funzione dei mitocondri
Come è stato detto, i mitocondri sono responsabili della produzione del energia chimica per l'intera cellula, dalla sintesi di ATP. Per fare ciò, deve ossidare i metaboliti attraverso la fosforilazione ossidativa, generando una percentuale molto alta dell'energia prodotta dalla cellula.
Allo stesso tempo, i mitocondri fungono da deposito di ioni, molecole Acqua sì proteina, spesso catturati dal citoplasma per servire come pezzi di ricambio nella sintesi di energia.
Com'è la sua struttura?
La struttura del mitocondrio è variabile, ma è generalmente costituito da tre diversi spazi: creste mitocondriali, spazio intermembrana e matrice mitocondriale, tutti rivestiti da una doppia membrana lipidica, simile alla membrana cellulare, ma composta prevalentemente (dal 60 al 70% nell'esterno, 80% nell'interno) delle proteine.
- Creste mitocondriali. È un sistema di creste o pieghe, che si collega di volta in volta con le membrane mitocondriali, permettendo così il trasporto di materiali nell'organello ed esercitando specifiche funzioni enzimatiche (catalitiche).
- Spazio intermembrana. Tra le due membrane mitocondriali c'è uno spazio ricco di protoni (H+) frutto dei complessi enzimatici della respirazione cellulare, nonché delle molecole responsabili del trasporto degli acidi grassi nei mitocondri, dove verranno ossidazione.
- Matrice mitocondriale. Chiamato anche mitosol, contiene ioni, metaboliti da ossidare, molecole di DNA circolare a doppio filamento (molto simili al DNA batterico), ribosomi, RNA mitocondriale e tutto il necessario per la sintesi di ATP. Lì avvengono il ciclo di Krebs e la beta-ossidazione degli acidi grassi, nonché reazioni di sintesi dell'urea e dei gruppi eme, che generano una notevole quantità di energia chimica che viene poi rilasciata nel citoplasma cellulare.