Mitocondri e perossisomi

I mitocondri

I mitocondri sono degli organelli a forma allungata definiti come la centrale energetica della cellula. I mitocondri, insieme ai cloroplasti, rappresentano i compartimenti della cellula eucariotica specializzati nella produzione di energia, sotto forma di ATP, immediatamente utilizzabile per il metabolismo. Nei mitocondri l'energia si ottiene tramite ossidazione di molecole organiche complesse, come carboidrati e lipidi, provenienti dagli alimenti. In effetti, i mitocondri contengono il corredo metabolico necessario affinché avvenga ciò.

I mitocondri contengono gran parte del corredo metabolico necessario per effettuare la "respirazione cellulare", un processo che utilizza ossigeno, insieme alle molecole organiche, per generare ATP, H₂O e CO₂.

Struttura dei mitocondri

Sono organelli sferici o allungati e sono semi-autonomi. Infatti, sono in grado di dividersi autonomamente dalla divisione cellulare. Il numero di mitocondri varia notevolmente a seconda del tipo cellulare. Quindi, se si tratta di una cellula che utilizza grandi quantità di energia (come la fibra muscolare), essa presenterà molti mitocondri.

Al loro interno presentano una doppia membrana (membrana interna ed esterna separate dallo spazio inter-membrana). La membrana interna è inoltre sollevata a formare delle creste mitocondriali, sede di complessi enzimatici. I complessi enzimatici sono poi i responsabili della respirazione cellulare. Quindi, i mitocondri contengono un proprio genoma. La matrice mitocondriale contiene invece ribosomi e DNA.

I puntini che si vedono nell'immagine rappresentano la proteica componente della membrana. Infatti, su questa membrana sono localizzati i complessi enzimatici (ossia proteine) responsabili della respirazione cellulare.

La membrana interna

• Impermeabile alla maggior parte di ioni e piccole molecole. Dunque, difficilmente si lascia attraversare da molecole.
• Ripiegata in numerose creste che aumentano di molto la sua superficie totale.
• Non contiene colesterolo (sostituito dalla cardiolipina, un fosfolipide).
• Contiene numerose proteine che rappresentano il 75% del peso, con 3 funzioni:
  • Proteine che svolgono le reazioni di ossidazione della catena respiratoria.
  • ATP sintetasi, un complesso enzimatico che produce ATP nella matrice.
  • Proteine di trasporto che regolano il passaggio di metaboliti.

Tra le proteine di trasporto vi sono:

• Permeasi per il fosfato inorganico
• Trasportatori degli acidi di- e tri-carbossilici
• Proteine del sistema scambiatore di ATP per ADP

Matrice mitocondriale

La matrice contiene:

• Molti degli enzimi implicati nelle funzioni del mitocondrio
• Molecole di DNA (genoma mitocondriale)
• Ribosomi mitocondriali
• Enzimi necessari per l'espressione dei geni mitocondriali

L'espressione dei geni consiste nel processo di trascrizione e traduzione dell'informazione genetica. I mitocondri sono organuli che posseggono un proprio genoma.