I mitocondri sono strutture cellulari incaricate di trasformare i nutrienti in composti che forniscono alle cellule il energia necessaria per il loro funzionamento . Questi composti si ottengono dopo aver sintetizzato glucosio, amminoacidi e vari acidi grassi nel corpo, convertendoli in molecole chiamate adenosina trifosfato (ATP).
Per la loro importanza per il corretto funzionamento cellulare, queste strutture sono elementari: la loro quantità e dimensione può variare a seconda del tipo di cella e sono considerati un motore energetico , poiché forniscono la maggior quantità di energia necessaria e favoriscono la respirazione cellulare. .
Struttura dei mitocondri
I mitocondri hanno una forma ovale, con una lunghezza compresa tra 0.5 e 1 micrometro, che si distingue per le sue grandi dimensioni sul resto degli organelli.
Sono ricoperti da una doppia membrana, quella esterna o liscia e quella interna, separate l'una dall'altra da un spazio intermembrana . Quest'ultimo trattiene i protoni o le particelle energizzate ottenute nei processi enzimatici.
I membrana esterna ha funzioni protettive e ritenzione di proteine integrali di tipo porico. Da parte sua, il membrana interna contiene catalizzatori biologici o enzimi ed è caratterizzato dalle sue pieghe chiamate creste mitocondriali .
Quest'ultima membrana ha a matrice liquida con acido desossiribonucleico mitocondriale (mDNA), che contiene informazioni genetiche sulla sintesi proteica. In questa matrice si svolge il ciclo di Krebs, in cui l'energia viene generata attraverso la metabolizzazione dei nutrienti.
Da parte loro, il creste mitocondriali favorire la respirazione delle cellule, il trasporto di proteine ed elettroni e la sintesi di ATP.
In relazione alla loro composizione chimica, questi organelli hanno nella loro struttura lipidi, proteine e fosfolipidi, che favoriscono il funzionamento delle cellule. Allo stesso modo, hanno acido desossiribonucleico (DNA), acido ribonucleico (RNA), fosfato e ioni calcio (ATP-ADP), mitribosomi, enzimi e altri composti elementari.
Funzione dei mitocondri
La funzione principale dei mitocondri è il generazione dell'energia richiesta dalle cellule , che è sintetizzato in adenosina trifosfato (ATP). Per questo motivo si ritiene che siano il "motore a combustione" della cellula, poiché favoriscono l'attività delle cellule grazie ai processi di respirazione aerobica.
Per la loro importanza, i mitocondri sono stati studiati a lungo, riflettendo varie importanti funzioni per il corretto funzionamento del corpo, tra cui:
Produzione di energia per le cellule
È considerato la funzione più importante dei mitocondri, poiché consente il corretto funzionamento cellulare. Questi organelli sfruttano l'ossigeno ottenuto nella respirazione cellulare per generare l'energia delle molecole organiche, rilasciando e sintetizzando ATP.
Il processo di respirazione cellulare avviene principalmente nei mitocondri attraverso i seguenti passaggi:
- Metabolizzazione del glucosio o glicolisi: it viene effettuato principalmente nella matrice citoplasmatica della cellula, cioè al di fuori dei mitocondri. Questo processo promuove la trasformazione del glucosio per ottenere due molecole di piruvato e ATP, essenziali per le fasi successive.
- Trasformazione o ossidazione del piruvato : in questa fase gli acidi grassi trasformati entrano nei mitocondri, legandosi ad un coenzima A, detto anche acil-CoA. Questi coenzimi sono molecole trasportatrici della carnitina, un composto chimico sintetizzato dagli amminoacidi lisina e myionina, considerati essenziali. Successivamente, gli enzimi della matrice cellulare trasformano il piruvato in acetil-CoA, grazie alla decarbossilazione ossidativa.
- Ciclo di Krebs: chiamato anche ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA) o ciclo dell'acido citrico. Durante questa fase, l'acetil-CoA viene degradato fino ad ottenere acqua, anidride carbonica e due molecole: nicotinamide adenina dinucleotide (NADH) e flavina adenina dinucleotide (FADH 2 ).
Durante questo processo si ottiene la maggior quantità di coenzimi necessari per la produzione di ATP nella respirazione cellulare. Nel ciclo di Krebs, 24 dei 38 necessari adenosina trifosfati sono sintetizzati nella matrice mitocondriale delle cellule eucariotiche; nel caso delle cellule procariotiche questa fase si sviluppa nel citoplasma. - Fosforilazione ossidativa o sintesi di adenosina trifosfato: in questa fase le molecole di NADH e FADH 2 , che hanno elettroni, sono sintetizzati in ATP dalla reazione delle proteine nella membrana interna dei mitocondri. In questa fase le molecole trasferiscono i loro elettroni all'ossigeno, generando la catena respiratoria o catena di trasporto per sintetizzare ATP e ottenere energia.
Termogenesi o regolatore di temperatura
I mitocondri, grazie alla trasformazione delle molecole attraverso la loro attività catabolica, hanno la capacità di generare calore . Allo stesso modo, loro permettere di regolare la temperatura in a sangue caldo esseri viventi .
Apoptosi o controllo del ciclo cellulare
I mitocondri hanno la capacità di programmare la morte delle cellule in modo controllato. Questa funzione ti permette di intervenire nella loro crescita, sviluppo e sostituzione. L'apoptosi non dovrebbe essere correlata alla necrosi, che è il processo di morte incontrollato delle cellule.
Stoccaggio di ioni calcio (Ca 2+ )
I mitocondri intervengono nei processi biochimici delle cellule, immagazzinando e gestendo gli ioni calcio. Questi ioni promuovono la salute delle ossa, la reazione dei neurotrasmettitori nei neuroni e la contrazione dei muscoli .
Sintesi proteica e auto-replicazione, la principale funzione dei mitocondri
I mitocondri hanno l'estensione capacità di sintetizzare proteine, trasformando le informazioni dal loro DNA caratteristico ad altre molecole di RNA , senza l'intervento di altri organelli cellulari come i ribosomi.
Intervento e regolazione degli ormoni sessuali
I mitocondri sono coinvolti nel processo di produzione di ormoni sessuali come il testosterone e gli estrogeni. Grazie alla loro capacità di auto-replicarsi possedendo il proprio DNA, possono trascrivere le informazioni genetiche di questi ormoni durante la divisione cellulare.
conclusione
I mitocondri sono organelli o strutture elementari nelle cellule eucariotiche (caratterizzate dall'avere un nucleo ben definito e cromosomi multipli) di esseri viventi. La sua funzione principale è il trasformazione delle proteine in energia utile per le cellule , sintetizzando molecole chimiche chiamate adenosina trisfofato (ATP).
Allo stesso modo, a causa della loro capacità catabolica e poiché hanno il proprio DNA, hanno l'estensione capacità di regolare la temperatura corporea e di intervenire in importanti processi interni all'organismo come la sintesi proteica , immagazzinamento del calcio e rigenerazione cellulare, essendo considerato il motore elementare delle cellule.
Riferimenti
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