Para propósitos de definición, el término membrana mitocondrial puede significar la membrana interna o externa de una célula mitocondrial, dependiendo del contexto en el que se use el término. Como tal, las membranas asociadas con las mitocondrias se identifican como la membrana mitocondrial interna o la membrana mitocondrial externa. La membrana externa de una mitocondria es lisa y rodea todo el orgánulo. Comparativamente, la membrana mitocondrial interna forma las crestas, una vía retorcida y giratoria que se asemeja a los pliegues del cerebro.
Para comprender completamente las membranas mitocondriales, es necesario comprender primero los eucariotas y cómo su estructura celular se relaciona con las mitocondrias. Los organismos con estructuras celulares complejas basadas en membranas, que incluyen plantas, animales y humanos, se conocen como eucariotas. Todos los eucariotas dependientes de oxígeno tienen mitocondrias. Las mitocondrias aparecen dentro de cada una de las células eucariotas y son responsables de producir trifosfato de adenosina (ATP), una fuente de energía química derivada del oxígeno y varios nutrientes.
Bajo un aumento de alta potencia, las mitocondrias se presentan en forma ovalada u oblonga, con una doble membrana y un área interna conocida como matriz. Existen numerosas mitocondrias dentro de una sola célula, con formas y tamaños exactos que dependen del tipo específico de célula. Además, las mitocondrias de un organismo tienen una apariencia diferente a las de otro organismo.
El trabajo de las mitocondrias es realizar la respiración aeróbica, el proceso de convertir el oxígeno y los nutrientes en ATP. Este proceso ocurre a lo largo de las crestas o la membrana mitocondrial interna utilizando enzimas incrustadas en la membrana y proteínas de la matriz. Una vez que se produce ATP, la célula utiliza la sustancia química como fuente de energía para permitir el movimiento celular, la división celular y otras funciones metabólicas.
Mientras que la membrana mitocondrial interna ayuda en la producción de ATP, la membrana mitocondrial externa sirve como filtro. Usando una proteína llamada porina, la membrana externa forma canales que solo permiten que moléculas de cierto tamaño ingresen a las mitocondrias. Una vez dentro, las moléculas se filtran aún más por la membrana interna. Solo las moléculas que están predeterminadas como cruciales para la producción de ATP pueden pasar a través de la membrana interna.
Tanto las membranas mitocondriales internas como externas tienen un propósito importante en la función general de las mitocondrias. Aunque ambos tienen un propósito, la mayor parte de la actividad de los orgánulos involucra la membrana mitocondrial interna y la matriz. Al considerar las comparaciones de tamaño, las crestas son considerablemente más grandes que la membrana externa, debido a su naturaleza retorcida y enrevesada. Con el área de superficie más grande de las crestas, cada mitocondria puede albergar más de las enzimas necesarias para producir ATP, proporcionando así a la célula más energía para funcionar.