I mitocondri sono organuli fondamentali per la cellula eucariotica perché sono sede della respirazione ossidativa cellulare per la produzione di ATP (adenosin trifosfato) e quindi di energia immediatamente utilizzabile per il metabolismo. Dal punto di vista strutturale hanno una forma ovoidale a fagiolo, con dimensioni simili a quelle di un batterio, delimitata da due membrane, una esterna liscia a contatto con il citoplasma, ed una interna che si piega nel mitocondrio a formare le creste mitocondriali.
La membrana esterna è caratterizzata dalla presenza di porine che gestiscono il passaggio di ioni e molecole di piccole dimensioni dall’esterno all’interno della cellula e viceversa.
Nella membrana interna sono presenti numerose proteine ed enzimi coinvolti nella sintesi dell’ATP e nella catena di trasporto degli elettroni.
Membrana interna e membrana esterna sono molto diverse tra di loro. Quella interna è prevalentemente a composizione proteica (circa il 70%), selettiva e permeabile tanto da non permettere il passaggio degli ioni H+ durante la catena di trasporto degli elettroni. La membrana esterna è molto permeabile, grazie anche alla presenza delle porine.
Il mitocondrio presenta uno spazio a doppio compartimento: uno intermembrana (tra la membrana esterna e le creste mitocondriali della membrana interna) e una matrice mitocondriale all’interno delle creste. Nella matrice sono presenti la maggior parte delle sostanze utili al mitocondrio come gli acidi nucleici, i ribosomi, tutti gli enzimi coinvolti nel ciclo di Krebs (ciclo dell’acido citrico) e tutti gli enzimi coinvolti nella beta-ossidazione degli acidi grassi.
Il genoma del mitocondrio è composto da un filamento di DNA circolare, come nei batteri, ed i geni presenti nel DNA sono coinvolti nella codifica di proteine appartenenti al complesso respiratorio e a tRNA. Il genoma mitocondriale viene ereditato per linea materna in quanto i geni al suo interno derivano dalla cellula uovo.
All’interno della matrice mitocondriale, il DNA viene replicato, trascritto e tradotto come se il mitocondrio fosse un sistema autonomo. In realtà i mitocondri sono comunque dipendenti in quanto ricevono la maggior parte degli enzimi e delle proteine dalla cellula.
Il mitocondrio ha la capacità di dividersi per scissione binaria raddoppiando e distribuendosi nelle cellule neoformate in seguito alla divisione di una cellula madre. La duplicazione mitocondriale è controllata da geni del genoma nucleare.
I mitocondri abbondano nei tessuti con alta richiesta energetica (come nei muscoli e nelle cellule specializzate nel trasporto di ioni) ed a volte possono assumere forme strane e diverse da quella classica, come nel caso dello spermatozoo di marmotta in cui assumono una forma a spirale attorno all’assonema.
I mitocondri sono quindi organuli plastici in grado di cambiare forma, posizione e numero a seconda delle esigenze cellulari.
Fonte: Biologia e Genetica.
Fonte: Wikipedia.