Mitocondri e cloroplasti: centrali energetiche delle cellule

Funzione e struttura dei mitocondri

I mitocondri sono gli organuli in cui l'energia chimica contenuta negli alimenti, come gli zuccheri, viene convertita nell'energia chimica dell'adenosina trifosfato o ATP. L'ATP è un particolare tipo di nucleotide che rappresenta la principale fonte di energia disponibile per il lavoro cellulare. Questo processo comune ad animali e vegetali prende il nome di respirazione cellulare. La struttura dei mitocondri è particolarmente adatta alla loro funzione. Ognuno di essi è circondato da due membrane, una interna e una esterna, costituite entrambe da un doppio strato fosfolipidico nel quale sono incluse proteine che si trovano soltanto in questi organuli. Il mitocondrio ha quindi due compartimenti interni: il primo è lo spazio intermembrana, il secondo è la matrice mitocondriale, che contiene il DNA mitocondriale, numerosi ribosomi liberi e i molti enzimi necessari per catalizzare le reazioni della respirazioni cellulare. La membrana interna, sollevata a formare numerosi ripiegamenti, detti creste, contiene le molecole proteiche responsabili della sintesi dell'ATP. Le creste hanno lo scopo di aumentare l'area superficiale della membrana, potenziando la capacità di sintesi dell'ATP da parte del mitocondrio.

Ruolo dei cloroplasti nella fotosintesi

La maggior parte degli organismi dipende dall'energia prodotta per mezzo della fotosintesi, il processo che converte la luce solare nell'energia chimica delle molecole di zucchero. In tutti gli eucarioti fotosintetici gli organuli che svolgono la fotosintesi sono i cloroplasti, paragonabili a una sorta di centrale energetica che sfrutta l'energia solare per produrre materia organica. Il cloroplasto ha due membrane, una interna e una esterna, separate da un piccolo spazio intermembrana. La membrana interna delimita un secondo compartimento riempito di un fluido denso, detto stroma, nel quale si trovano il DNA del cloroplasto, i ribosomi, molti enzimi e un sistema di tubuli e cisterne appiattite connesse tra loro, dette tilacoidi. Le membrane dei tilacoidi delimitano un ultimo compartimento, indicato come lume del tilacoide, che racchiude un fluido più acido rispetto allo stroma. In alcune regioni del cloroplasto, i tilacoidi sono impilati uno sull'altro; ognuna di queste "pile" è detto grano. I grani sono le strutture fondamentali dei cloroplasti in cui si trovano i complessi fotosintetici che hanno il compito di catturare l'energia solare sfruttando le molecole di clorofilla incluse nelle loro membrane.