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 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.
