I mitocondri sono organuli di forma ellittica deputati alla produzione di energia aerobica grazie alla conversione dell’energia chimica del cibo in ATP. Questo meccanismo è molto complesso e verrà trattato in un prossimo articolo (La respirazione aerobica).
I mitocondri presentano una doppia membrana che crea due compartimenti separati. La membrana esterna conferisce la forma al mitocondrio mentre la membrana interna è ripiegata in foglietti chiamati creste. Nella membrana interna troviamo un compartimento chiamato matrice mitocondriale.
La matrice mitocondriale contiene enzimi, ribosomi, granuli e DNA. Lo spazio presente tra le due membrane è chiamato spazio intermembrana, questa zona del mitocondrio rappresenta un compartimento che ha un ruolo importante nella produzione di ATP.
Il numero di mitocondri dipende dal fabbisogno energetico della cellula, per esempio le fibre muscolari ne hanno di più rispetto alle cellule adipose. Avere mitocondri grandi e numerosi è un requisito fondamentale per la salute.
Il DNA mitocondriale, insieme all’ RNA consente ai mitocondri di avere due particolari caratteristiche:
- permette a questi organelli di fabbricare autonomamente alcune proteine,
- permette la replicazione indipendente anche se la cellula non si sta dividendo.
Come mai i mitocondri hanno questa capacità? Secondo la teoria dell’endosimbiosi procariotica, i mitocondri sarebbero discendenti di batteri che milioni di anni fa hanno invaso le cellule. Questi batteri avrebbero poi sviluppato una relazione reciprocamente vantaggiosa con la cellula ospite.
Un altra funzione importante del mitocondrio è quella di avere un ruolo centrale nella morte cellulare programmata (apoptosi). I mitocondri possono indurre la morte cellulare interferendo con il metabolismo energetico oppure attivando enzimi che mediano la distruzione cellulare. Il citocromo c è una proteina che viene rilasciata dal mitocondrio quando viene danneggiato, e attiva un gruppo di enzimi chiamati caspasi che degradano i componenti della cellula. Una non corretta attivazione dell’apoptosi può portare allo sviluppo di malattie come il cancro, l’AIDS, e l’Alzheimer.