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FUNZIONI DEI MITOCONDRI

Nei mitocondri si svolgono reazioni biochimiche e processi ciclici che descriveremo succintamente.

Ciclo di Krebs: questo processo metabolico si svolge nella camera interna. Si tratta di una sequenza organizzata di reazioni enzimatiche che ha come substrato iniziale e come prodotto finale l’acido ossalacetico. Il prodotto finale del catabolismo dei principi nutritivi (glicidi, proteine, lipidi) è l’acido acetico, il cui radicale acetilico si combina con il coenzima A. L’acetil coenzima A cede il radicale acetilico CH3CO all’acido ossalacetico: comincia così una serie di reazioni ossidative che trasformano ogni radicale acetilico in due molecole di CO2, 8 atomi di idrogeno e 8 elettroni.

Catena respiratoria: gli 8 elettroni liberati durante ogni ciclo vengono trasferiti sulla nicotinamide-adenin-dinucleotide (NAD) e sulla flavin-adenin-dinucleotide (FAD) e quindi trasportati all’accettore finale rappresentato dall’ossigeno molecolare.

Fosforilazione ossidativa: il passaggio di elettroni da un trasportatore all’altro libera energia a ogni tappa mettendola a disposizione della cellula.

b-Ossidazione degli acidi grassi: un acido grasso non viene ossidato se precedentemente non viene attivato combinandosi con il coenzima A e se non penetra nella matrice mitocondriale (il passaggio attraverso la membrana interna avviene grazie alla carnitina ). L’ossidazione ha luogo nella matrice attraverso stadi successivi e a ogni stadio l’acido grasso perde 2 atomi di carbonio, cioè un acetile, CH3CO.

Sintesi degli acidi grassi: la sintesi degli acidi grassi può avvenire all’interno dei mitocondri grazie alla presenza di un sistema noto come sistema mitocondriale che ripercorre il cammino inverso a quello compiuto dagli acidi grassi durante la loro ossidazione. Si ottiene soprattutto acido stearico, assieme a piccole quantità di acido palmitico, laurico, miristico, oleico e arachidonico.

Concentrazione di sostanze: i mitocondri possono concentrare sostanze nella camera interna. La colorazione sopravitale con il verde Janus è un esempio classico e noto da molto tempo (Michaelis, 1899). Oggi sappiamo che il verde Janus penetra nelle cellule vive dove viene ridotto in leucoderivato (derivato incolore) concentrato nei mitocondri e riossidato, riacquistando così il colore primitivo. I mitocondri sono capaci di concentrare proteine, lipidi, metalli (Ag, Fe, Ca), coloranti, enzimi e particelle simili a virus. Il calcio concentrato nei mitocondri appare sotto forma di granulazioni con diametro di circa 50 nm. Si tratta essenzialmente di fosfato di calcio.