Ai fini della definizione, il termine membrana mitocondriale può significare sia la membrana interna che quella esterna di una cellula mitocondriale, a seconda del contesto in cui viene utilizzato il termine. Pertanto, le membrane associate ai mitocondri sono identificate come membrana mitocondriale interna o membrana mitocondriale esterna. La membrana esterna di un mitocondrio è liscia e circonda l’intero organello. Comparativamente, la membrana mitocondriale interna forma le creste, un percorso contorto e rotatorio che ricorda le pieghe di un cervello.
Per comprendere appieno le membrane mitocondriali, è necessario prima capire gli eucarioti e come la loro struttura cellulare si relaziona ai mitocondri. Gli organismi con strutture cellulari complesse basate sulla membrana, tra cui piante, animali e umani, sono noti come eucarioti. Tutti gli eucarioti ossigeno-dipendenti hanno mitocondri. I mitocondri compaiono all’interno di ciascuna cellula dell’eucariota e sono responsabili della produzione di adenosina trifosfato (ATP), una fonte di energia chimica derivata dall’ossigeno e da vari nutrienti.
Sotto ingrandimento ad alta potenza, i mitocondri si presentano di forma ovale o oblunga, con una doppia membrana e un’area interna nota come matrice. Esistono numerosi mitocondri all’interno di una singola cellula, con forme e dimensioni esatte che dipendono dal tipo specifico di cellula. Inoltre, i mitocondri di un organismo hanno un aspetto diverso da quelli di un altro organismo.
È compito dei mitocondri eseguire la respirazione aerobica, il processo di trasformazione dell’ossigeno e dei nutrienti in ATP. Questo processo avviene lungo le creste o la membrana mitocondriale interna utilizzando enzimi incorporati nella membrana e proteine della matrice. Una volta prodotto l’ATP, la cellula utilizza la sostanza chimica come fonte di energia per consentire il movimento cellulare, la divisione cellulare e altre funzioni metaboliche.
Mentre la membrana mitocondriale interna aiuta nella produzione di ATP, la membrana mitocondriale esterna funge da filtro. Usando una proteina chiamata porina, la membrana esterna forma canali che consentono solo a molecole di una certa dimensione di entrare nei mitocondri. Una volta all’interno, le molecole vengono ulteriormente filtrate dalla membrana interna. Solo quelle molecole che sono predeterminate come cruciali per la produzione di ATP possono passare attraverso la membrana interna.
Sia le membrane mitocondriali interne che quelle esterne hanno uno scopo importante nella funzione complessiva dei mitocondri. Sebbene entrambi abbiano uno scopo, la maggior parte dell’attività degli organelli coinvolge la membrana mitocondriale interna e la matrice. Quando si considerano i confronti delle dimensioni, la cresta è considerevolmente più grande della membrana esterna, a causa della sua natura contorta e contorta. Con la superficie più ampia delle creste, ogni mitocondrio è in grado di ospitare più enzimi necessari per produrre ATP, fornendo così alla cellula più energia per funzionare.