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 creste

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 e 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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