À des fins de définition, le terme membrane mitochondriale peut signifier soit la membrane interne soit la membrane externe d’une cellule mitochondriale, selon le contexte dans lequel le terme est utilisé. En tant que telles, les membranes associées aux mitochondries sont identifiées comme la membrane mitochondriale interne ou la membrane mitochondriale externe. La membrane externe d’une mitochondrie est lisse et entoure l’ensemble de l’organite. Comparativement, la membrane mitochondriale interne forme les crêtes, une voie tordue et tournante ressemblant aux plis d’un cerveau.
Pour bien comprendre les membranes mitochondriales, il est d’abord nécessaire de comprendre les eucaryotes et la relation entre leur structure cellulaire et les mitochondries. Les organismes dotés de structures cellulaires complexes à base de membranes, notamment les plantes, les animaux et les humains, sont appelés eucaryotes. Tous les eucaryotes dépendants de l’oxygène ont des mitochondries. Les mitochondries apparaissent à l’intérieur de chacune des cellules des eucaryotes et sont responsables de la production d’adénosine triphosphate (ATP), une source d’énergie chimique dérivée de l’oxygène et de divers nutriments.
Sous un grossissement élevé, les mitochondries se présentent sous une forme ovale ou oblongue, avec une double membrane et une zone interne connue sous le nom de matrice. De nombreuses mitochondries existent dans une seule cellule, avec des formes et des tailles exactes dépendant du type spécifique de cellule. De plus, les mitochondries d’un organisme ont une apparence différente de celles d’un autre organisme.
C’est le travail des mitochondries d’effectuer la respiration aérobie, le processus de transformation de l’oxygène et des nutriments en ATP. Ce processus se produit le long des crêtes ou de la membrane mitochondriale interne en utilisant des enzymes intégrées dans la membrane et des protéines de la matrice. Une fois que l’ATP est produit, la cellule utilise le produit chimique comme source d’énergie pour permettre le mouvement cellulaire, la division cellulaire et d’autres fonctions métaboliques.
Alors que la membrane mitochondriale interne aide à la production d’ATP, la membrane mitochondriale externe sert de filtre. À l’aide d’une protéine appelée porine, la membrane externe forme des canaux qui permettent uniquement aux molécules d’une certaine taille d’entrer dans les mitochondries. Une fois à l’intérieur, les molécules sont encore filtrées par la membrane interne. Seules les molécules prédéterminées comme cruciales pour la production d’ATP sont autorisées à traverser la membrane interne.
Les membranes mitochondriales internes et externes jouent un rôle important dans la fonction globale des mitochondries. Bien que les deux servent un objectif, la majorité de l’activité des organites implique la membrane mitochondriale interne et la matrice. Lorsque l’on considère les comparaisons de taille, les crêtes sont considérablement plus grandes que la membrane externe, en raison de sa nature tordue et alambiquée. Avec la plus grande surface des crêtes, chaque mitochondrie est capable d’héberger davantage d’enzymes nécessaires à la production d’ATP, fournissant ainsi à la cellule plus d’énergie pour fonctionner.