Concetti Chiave
- I mitocondri sono organelli delimitati da doppie membrane e sono coinvolti nella respirazione cellulare, fornendo energia alle cellule attraverso la produzione di ATP.
- Svolgono un ruolo chiave nella biosintesi di aminoacidi, vitamine e acidi grassi, e nella regolazione dell'apoptosi tramite il rilascio del citocromo C.
- I mitocondri sono semiautonomi, contenendo il proprio DNA e ribosomi simili a quelli batterici, e possono muoversi, fondersi e dividersi all'interno della cellula.
- I perossisomi, privi di DNA e ribosomi, sono importanti per la fotorespirazione e sono associati ai mitocondri e cloroplasti nelle foglie verdi.
- Gli gliossisomi, un tipo di perossisomi, contengono enzimi per la conversione di grassi di riserva in saccarosio durante la germinazione dei semi.
Indice
Struttura e funzione dei mitocondri
I mitocondri sono delimitati da due membrane una esterna e una interna, quella interna presenta delle introflessioni ed estroflessioni chiamate creste. I mitocondri sono generalmente più piccoli dei plastidi e presentano grandi variabilità nella forma e nella lunghezza. I mitocondri costituiscono i siti della respirazione cellulare, cioè quel processo che porta alla liberazione di energia contenuta nelle molecole organiche e il trasferimento di quest'energia a molecole di ATP, la principale e immediata fonte di energia chimica per tutte le molecole eucariotiche (ovvero la moneta energetica).
Ruolo dei mitocondri nella cellula
Oltre alla respirazione, i mitocondri sono coinvolti anche nella biosintesi di aminoacidi, vitamine cofattori e di acidi grassi e svolgono anche un ruolo rilevante nella morte cellulare programmata, apoptosi, durante la quale si ha un rigonfiamento dei mitocondri è il rilascio del citocromo C, che normalmente è coinvolto nel trasporto degli elettroni. Rilasciando il citocromo C si va ad attivare delle proteasi e delle nucleasi ovvero enzimi che determinano la degradazione del protoplasma.
Movimento e autonomia dei mitocondri
I mitocondri sono in costante movimento infatti ruotano, si contraggono oppure possono spostarsi da una parte all'altra della cellula fondendosi e dividendosi. Così come i plastidi, in modo particolare i cloroplasti, anche i mitocondri sono organelli semiautonomi nel senso che contengono il corredo necessario per la sintesi di alcune delle loro proteine. La membrana interna racchiude una matrice che contiene proteine, DNA e RNA e piccoli ribosomi e sono simili a quelli batterici. Nelle cellule vegetali l'informazione genetica si trova in tre differenti compartimenti: nel nucleo nei plastidi e nel mitocondrio. Tutti gli attuali eucarioti contengono mitocondri e tutti gli eucarioti autotrofi contengono anche cloroplasti il che sembra confermare la teoria della simbiosi: ovvero dell'invaginazione di una cellula procariotica all'interno di una cellula eucariotica ancestrale e l'interdipendenza dell'una all'altra percui oggi non è pensabile che queste due cellule possono vivere separatamente.
Perossisomi e loro funzioni
I perossisomi sono organelli capaci di autoduplicarsi come i plastidi e i mitocondri. A differenza di questi però non posseggono né DNA né ribosomi. I perossisomi hanno un importante ruolo nella fotorespirazione, ovvero un processo che consuma ossigeno e libera anidride carbonica: avviene il contrario di quanto avviene durante la fotosintesi. Nelle foglie verdi sono associati ai mitocondri e ai cloroplasti. Altri perossisomi chiamati gliossisomi hanno enzimi necessari per convertire i grassi di riserva in saccarosio, durante la germinazione di molti semi.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo principale dei mitocondri nelle cellule eucariotiche?
- In che modo i mitocondri sono coinvolti nella morte cellulare programmata?
- Qual è la differenza principale tra mitocondri e perossisomi in termini di contenuto genetico?
I mitocondri sono i siti della respirazione cellulare, un processo che libera energia dalle molecole organiche e trasferisce quest'energia alle molecole di ATP, la principale fonte di energia chimica per le cellule eucariotiche.
Durante l'apoptosi, i mitocondri rilasciano il citocromo C, che attiva proteasi e nucleasi, enzimi che degradano il protoplasma, contribuendo alla morte cellulare programmata.
A differenza dei mitocondri, i perossisomi non contengono né DNA né ribosomi, sebbene possano autoduplicarsi come i mitocondri e i plastidi.