Nelle cellule eucariotiche, i mitocondri sono organelli la cui funzione principale è quella di sintesi dell'energia cellulare necessaria per le funzioni metaboliche degli organismi.
Nei mitocondri, in particolare nella matrice mitocondriale, avvengono la maggior parte delle 4 fasi della respirazione cellulare. Questo è importante, poiché genererà ATP o energia cellulare per svolgere attività metaboliche.
Le funzioni dei mitocondri negli organismi possono essere riassunte come: produzione di energia, regolatore della temperatura, controllo del ciclo cellulare (apoptosi), stoccaggio del calcio e regolazione degli ormoni sessuali.
Produzione di energia
La produzione di energia è la funzione più importante dei mitocondri. L'energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP) deriva dalla respirazione cellulare, il cui processo in 4 fasi si verifica in gran parte nei mitocondri.
Respirazione cellulare
La respirazione cellulare è il luogo in cui le cellule ottengono l'energia nucleare necessaria per svolgere le loro funzioni metaboliche. La respirazione cellulare consiste in 4 fasi:
- glicolisi: questo passaggio avviene nel citosol della cellula ma è essenziale in quanto genererà glucosio e i 2 piruvati per le fasi successive.
- Ossidazione del piruvato: questo processo avviene nella matrice mitocondriale e trasforma il piruvato in acetil-CoA, elemento che avvierà il processo successivo.
- ciclo di Krebs: noto anche come ciclo dell'acido nitrico, grazie a questo processo verranno sintetizzati i 24 dei 38 ATP teorici che risultano dalla respirazione cellulare. Il ciclo di Krebs avviene allo stesso modo nella matrice mitocondriale.
- Fosforilazione ossidativa: in questo passaggio, il NADH e il FADH2 ottenuti dalle fasi precedenti verranno trasformati in ATP grazie al movimento di elettroni attraverso una serie di proteine incorporate nella membrana interna dei mitocondri.
Termostato
I mitocondri generano calore che manterrà e regolerà la temperatura degli organismi viventi, in particolare dei mammiferi.
Controllo del ciclo cellulare
Conosciuto come apoptosi, i mitocondri hanno il potere di programmare o avviare il processo di morte cellulare. In questo modo, controlla la crescita, lo sviluppo e la fine del ciclo di vita della cellula, noto anche come ciclo cellulare.
Stoccaggio del calcio
I mitocondri regolano la biochimica cellulare immagazzinando e regolando la quantità di ioni calcio. Questa funzione è importante, poiché aiuta la contrazione muscolare, il rilascio di neurotrasmettitori e il mantenimento della salute delle ossa.
Regolazione degli ormoni sessuali
I mitocondri regolano la produzione di estrogeni e testosterone. I mitocondri, avendo il proprio DNA (DNA mitocondriale), possono replicarsi se la cellula ha bisogno di più energia e a loro volta riprodurranno una copia delle informazioni degli ormoni sessuali menzionati durante la loro divisione cellulare.
