Respirazione Aerobica

MITOCONDRIO

È corretto iniziare la discussione della respirazione aerobia dal mitocondrio, poiché gran parte del metabolismo energetico delle cellule eucariotiche ha luogo al suo interno.

I mitocondri sono organelli delimitati da una doppia membrana e infatti si ritiene che, come i cloroplasti, abbiano avuto origine quando alcune cellule batteriche furono inglobate da cellule più grandi (teoria o). La teoria è accreditata dal fatto che la membrana più interna ha le caratteristiche di una membrana procariotica.

I mitocondri sono presenti nella maggior parte delle cellule eucariotiche sia

animali che vegetali e si trovano in numero maggiore nelle cellule che necessitano di maggiori quantità di ATP (come ad esempio le cellule muscolari).

La caratteristica distintiva del mitocondrio è la presenza di due membrane:

• La MEMBRANA ESTERNA non costituisce una barriera di permeabilità significativa (poco selettiva) per gli ioni e le piccole molecole perché contiene delle proteine dette porine (varchi formati da foglietti beta). È una membrana che deriva dalla membrana plasmatica ancestrale costituita in prevalenza da fosfolipidi. Poiché le porine permettono il libero movimento per diffusione di piccole molecole (fino a 1000 daltons) e ioni attraverso la membrana esterna, lo spazio intramembrana è essenzialmente simile al citosol.
• La MEMBRANA INTERNA è invece una membrana di derivazione batterica e rappresenta una barriera permeabile per la maggior parte dei soluti. È costituita prevalentemente (per il 75%) di proteine transmembrana (carrier) implicate nel trasporto di elettroni e nella sintesi di ATP. I lipidi sono in minoranza, presenta un fosfolipide batterico (la cardiolipina) e non possiede colesterolo; possiede inoltre caratteristiche invaginazioni utili ad aumentare la superficie di assorbimento.

All’interno della membrana interna c’è un citosol detto matrice mitocondriale, all’interno della quale è presente un DNA. Il DNA mitocondriale (1% del totale) è un DNA circolare come quello dei procarioti in grado di codificare proteine utili per la fosforilazione ossidativa come i complessi 1, 3, 4, 5. Inoltre il DNA mitocondriale è codifica per l’rRNA 12s e 16s e per il tRNA.