Concetti Chiave
- La membrana esterna è altamente permeabile, consentendo il passaggio di polipeptidi denaturati tramite traslocatori e di piccoli soluti attraverso le porine.
- Le porine sono proteine che agiscono come canali ampi, permettendo il passaggio di acqua e specie ioniche, rendendo la membrana esterna molto permissiva.
- Contrariamente alla membrana esterna, la membrana interna è estremamente impermeabile e selettiva, con una differenza di potenziale elettrico di circa 180mV.
- La membrana interna non contiene canali ionici o porine, aumentando la sua capacità di controllare ciò che può attraversarla.
- Le principali componenti della membrana interna includono le proteine della catena respiratoria e l'ATPasi, essenziali per la respirazione cellulare e la sintesi di ATP.
Permeabilità della membrana esterna
La membrana esterna è notevolmente permeabile. Le due componenti proteiche più significative sono:
• traslocatori: componente in grado di consentire il passaggio di polipeptidi attraverso il bilayer fosfolipidico. Il traslocatore non permette il passaggio di proteine native ben formate, infatti le proteine devono essere denaturate. Sono necessari traslocatori sulla membrana del mitocondrio perché il suo genoma residuo e la sua capacità di espressione proteica sono molto modesti (non più di qualche decina di proteine). • porine: complessi proteici paragonabili ai canali perché consentono il passaggio di materiale ma sono molto più ampie e più permeabili (i canali sono specificatamente dedicati a particolari ioni e permettono il passaggio di uno ione per volta). Le porine, decisamente più permissive, consentono il passaggio di specie ioniche, di acqua e anche di altri piccoli soluti e sono responsabili della notevole permeabilità della membrana esterna. A cavallo della membrana esterna non è misurabile un potenziale elettrico, impedito dalla presenza di porine.
Caratteristiche della membrana interna
Membrana interna È caratterizzata da una fortissima impermeabilità, una estrema selettività di ciò che può passare e ciò che non può passare da un lato all’altro della membrana. È presente una notevole differenza di potenziale a cavallo dei due lati della membrana interna (si stimano circa 180mV, richiamo alla notevole impermeabilità). La membrana interna è priva di canali ionici e porine.
Componenti della membrana interna
Le componenti caratteristiche della membrana interna sono: • le proteine della catena respiratoria (i complessi proteici legati alla respirazione cellulare) particolarmente abbondanti lungo la superficie delle creste; • l’ATPasi, il cui ruolo è la sintesi di ATP a partire da ADP, si presenta sotto forma di dimeri collocati in modo preferenziale lungo i margini delle creste. I mitocondri sono quindi sede della respirazione cellulare.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali caratteristiche della membrana esterna dei mitocondri?
- Come si differenzia la permeabilità della membrana interna rispetto a quella esterna?
- Quali sono le componenti principali della membrana interna e il loro ruolo?
La membrana esterna è altamente permeabile grazie alla presenza di traslocatori e porine, che consentono il passaggio di polipeptidi e piccole molecole, rispettivamente. Le porine, in particolare, permettono il passaggio di specie ioniche e acqua, rendendo la membrana esterna molto permissiva.
La membrana interna è caratterizzata da una fortissima impermeabilità e da un'elevata selettività, con una differenza di potenziale di circa 180mV. A differenza della membrana esterna, essa è priva di canali ionici e porine, limitando il passaggio di sostanze.
Le componenti principali della membrana interna includono le proteine della catena respiratoria, che sono abbondanti lungo le creste, e l'ATPasi, che sintetizza ATP a partire da ADP. Queste strutture sono fondamentali per la respirazione cellulare nei mitocondri.