Il mitocondrio: Caratteristiche e metabolismo ossidativo

Negli eucarioti l’utilizzo di ossigeno e i meccanismi per estrarne energia sono svolti da un organello ”speciale”: Il mitocondrio.

Caratteristiche principali

  • Ha una forma a fagiolo ( o di un reticolo tubulare)
  • Genera ATP
  • Cattura e rilascia ioni calcio
  • E’ sito di sintesi di molte sostanze

Descrizione

Il mitocondrio ha due membrane: una esterna ed una interna.

La prima lo racchiude e segna il limite con l’esterno, la seconda è divisa in due domini:

  • Membrana delimitante esterna –> sotto la membrana esterna, funge da doppio rivestimento
  • le creste –> unite alla membrana delimitante dalle giunzioni delle crestemitocondrio

Queste membrana fanno una compartimentazione interna, infatti, possiamo trovare due parti piene di fluido:

  • La matrice al centro, ricca di ribosomi e molecole di DNA
  •  Lo spazio intermembrana tra i due rivestimenti

Adesso è giusto porci la domanda: Ma da cosa sono composte queste membrane?

  • La membrana esterna è composta dal 50%  in lipidi ed è ricca di enzimi, non solo, ci sono anche le porine  ( proteine transmembrana).
  • La membrana interna è composta da proteine e lipidi ( presenti con un rapporto 3:1)  ed è ricca di cardiolipina ( fosfolipide). Essa è impermeabile, dunque, per attraversarla saranno necessari dei trasportatori.

Origine endosimbiontica dei mitocondri

I mitocondri sono simili in dimensioni e forma ai batteri aerobici e presentano un genoma MOLTO simile a questi.

Si pensa che esso all’inizio fosse un batterio autonomo poi entrato nella cellula con reciproci vantaggi, infatti, Lynn Margulis, espose questa tesi, poi ritenuta vera. Secondo questa teoria:

  • I mitocondri hanno un proprio DNA che si replica indipendentemente
  • non hanno istoni
  • inibitori della traduzione batterica bloccano la traduzione mitocondriale ma non hanno effetto nel citoplasma della cellula eucariotica.

Metabolismo ossidativo

In presenza di ossigeno dal piruvato NADH si possono sintetizzare molecole di ATP.
Il metabolismo ossidativo ( specie il Ciclo di Krebs) è un processo piuttosto complesso, che tratteremo per intero in un’articolo interamente dedicato a se. Esso prevede che le molecole di piruvato, ottenute dalla Glicolisi, siano portate nella matrice mitocondriale dove vengono decarbossilate per formare gruppi acetile a due atomi di carbonio ( CH3Coo2).

Il gruppo acetile forma un complesso con il coenzima A per formare AcetilCoa che entra in un ciclo detto ciclo degli acidi tricarbossilici o ciclo di Krebs.

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