Concetti Chiave
- I mitocondri sono organuli cellulari delimitati da due membrane, con una struttura simile alla membrana plasmatica e spazi intermembranari.
- La membrana interna del mitocondrio è altamente ripiegata per formare creste mitocondriali e ospita complessi enzimatici cruciali per la produzione di ATP.
- Le sostanze ossidate nei mitocondri attraversano facilmente la membrana esterna, mentre la membrana interna richiede trasportatori specifici per il passaggio.
- Nella matrice mitocondriale si trovano ioni, DNA, RNA, ribosomi e enzimi essenziali per il ciclo di Krebs e altre reazioni metaboliche.
- I mitocondri contengono DNA circolare simile a quello batterico, supportando l'ipotesi di un'origine simbiontica con antichi batteri aerobici.
Indice
Struttura dei mitocondri
I mitocondri sono organuli della forma filamentosa o granulare e della lunghezza di pochi μm; al M.E. appaiono delimitati da due membrane, la membrana esterna e la membrana interna, che ripetono fondamentalmente la struttura della membrana plasmatica . Tra la membrana esterna e quella interna vi è uno spazio detto camera esterna o compartimento intermembranario.
L’area delimitata dalla membrana interna è definita camera interna e accoglie un materiale denso, la ,matrice mitocondriale .Funzioni della membrana interna
La membrana interna ha una maggiore estensione rispetto a quella esterna, si ripiega e sporge nella matrice con le creste mitocondriali ; presenta inoltre numerose particelle peduncolate, dette particelle F0-F1, che costituiscono il complesso enzimatico F0F1 ATPasi .
Le sostanze che vengono ossidate nel mitocondrio attraversano facilmente la membrana esterna, che presenta una maggiore permeabilità rispetto a quella interna. Prima di attraversare quest’ultima, infatti, numerose macromolecole subiscono trasformazioni e degradazioni e il passaggio avviene anche grazie a trasportatori specifici o carriers.
Composizione della matrice mitocondriale
Nella matrice sono contenuti ioni, soprattutto Ca++,proteine, DNA, RNA, ribosomi, gli enzimi che catalizzano le ossidazioni dell’acido piruvico e gli enzimi del ciclo di Krebs.
Della membrana interna fanno parte il sistema di enzimi che trasportano elettroni e quello della fosforilazione ossidativa.
Ipotesi dell'origine simbiontica
Caratteristica del mitocondrio (e del cloroplasto delle cellule vegetali) è la presenza di DNA che ha forma circolare come quello batterico. La presenza di DNA indipendente da quello nucleare e simile a quello batterico, insieme con altre strutture e molecole presenti anche nei batteri, hanno portato all’ipotesi dell’origine simbiontica dei mitocondri, secondo cui le prime cellule eucariotiche aerobiche avrebbero tratto origine dalla simbiosi tra batteri aerobici, trasformatisi poi negli attuali mitocondri, cellule eucariotiche anaerobiche .
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