8. Mitocondri

Citologia e istologia dei mitocondri

Descrizione generale

I mitocondri sono organelli deputati alla produzione dell'energia, capaci di ossidare i prodotti dell'assorbimento intestinale degradandoli e di convertire l'energia liberata in ATP, processo chiamato respirazione cellulare. I mitocondri sono visibili al MO. Sono assenti nei batteri, ma presenti in tutte le cellule eucariotiche, sia animali che vegetali. Forma, dimensioni e distribuzione intracellulare sono soggetti a continui cambiamenti in base allo stato funzionale della cellula. I mitocondri subiscono rapide e profonde alterazioni per effetto di agenti tossici e patogeni: sono sensibili indicatori di condizioni di sofferenza cellulare.

Struttura

Ogni mitocondrio è delimitato da due membrane altamente specializzate: la membrana interna e quella esterna. Insieme creano due regioni completamente separate: la camera interna (nota come matrice mitocondriale) delimitata dalla membrana interna e uno spazio molto più ristretto, lo spazio intermembrana delimitato dalla membrana esterna e interna.

La membrana mitocondriale esterna è composta per il 50% da lipidi e per il restante 50% da proteine. È permeabile grazie alla presenza di porine. La membrana mitocondriale interna (20% lipidi e 80% proteine) è priva di colesterolo, ma ricca di cardiolipina, in grado di rendere la membrana altamente permeabile a particolari ioni, elettroni e protoni. All'interno sono presenti una serie di pieghe membranose in doppio strato, dette creste.

Le membrane dividono il mitocondrio in due compartimenti pieni di fluido: uno al centro, detto matrice, e uno tra le membrane detto spazio intermembrana. Dalla membrana interna sporgono nella matrice delle sferette chiamate complessi di F1. Ciascun complesso F1 è collegato tramite un breve peduncolo proteico ad un complesso F0. Il complesso F0F1 è una ATP sintetasi.

• Un proprio DNA di tipo batterico
• Ribosomi, tRNA, RNA ribosomiali e mRNA
• Hanno una DNA polimerasi
• Originano da mitocondri preesistenti, duplicandosi come batteri

Funzioni

I mitocondri hanno un ruolo centrale nella respirazione aerobia e nella produzione di ATP. Il processo è strutturato in quattro stadi:

1. La glicolisi nel citosol
2. Il ciclo degli acidi tricarbossilici nella matrice mitocondriale (ciclo di Krebs)
3. Il trasporto degli elettroni sulla membrana interna accoppiato al pompaggio dei protoni
4. La sintesi di ATP sulle creste

Il funzionamento della cellula richiede la disponibilità continua di energia. La respirazione cellulare è un processo mediante il quale le cellule viventi ottengono energia dalle molecole organiche.