Τι είναι η μιτοχονδριακή μεμβράνη;

Για σκοπούς ορισμού, ο όρος μιτοχονδριακή μεμβράνη μπορεί να σημαίνει είτε την εσωτερική είτε την εξωτερική μεμβράνη ενός μιτοχονδριακού κυττάρου, ανάλογα με το πλαίσιο στο οποίο χρησιμοποιείται ο όρος.Ως εκ τούτου, οι μεμβράνες που σχετίζονται με τα μιτοχόνδρια αναγνωρίζονται είτε ως εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη είτε η εξωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη.Η εξωτερική μεμβράνη ενός μιτοχόνδρου είναι ομαλή και περιβάλλει ολόκληρο το οργανισμό.Συγκριτικά, η εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη σχηματίζει το Cristae, μια στριμμένη, στροφή μονοπατιού που μοιάζει με τις πτυχές ενός εγκεφάλου.Οι οργανισμοί με πολύπλοκες κυτταρικές δομές με βάση τη μεμβράνη, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων, είναι γνωστοί ως ευκαρυώτες.Όλα τα εξαρτώμενα από οξυγόνο ευκαρυωτικά έχουν μιτοχόνδρια.Τα μιτοχόνδρια εμφανίζονται μέσα σε κάθε ένα από τα κύτταρα του ευκαρυωτικού και είναι υπεύθυνα για την παραγωγή τριφωσφορικού αδενοσίνης (ATP), μια χημική πηγή ενέργειας που προέρχεται από οξυγόνο και διάφορα θρεπτικά συστατικά.

Υπό μεγέθυνση υψηλής ισχύος, τα μιτοχόνδρια που υπάρχουν ως οβάλ ή επιμήκη σε σχήμα, με διπλή μεμβράνη και εσωτερική περιοχή γνωστή ως μήτρα.Πολλά μιτοχόνδρια υπάρχουν μέσα σε ένα μόνο κύτταρο, με ακριβή σχήματα και μεγέθη που εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο τύπο κυττάρου.Επιπλέον, τα μιτοχόνδρια ενός οργανισμού έχουν διαφορετική εμφάνιση από εκείνες ενός άλλου οργανισμού.

Είναι η δουλειά των μιτοχονδρίων να εκτελέσει αερόβια αναπνοή, τη διαδικασία μετατροπής του οξυγόνου και των θρεπτικών ουσιών σε ΑΤΡ.Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται κατά μήκος των cristae ή της εσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης χρησιμοποιώντας ένζυμα ενσωματωμένα στη μεμβράνη και τις πρωτεΐνες από τη μήτρα.Μόλις παράγεται ATP, το κύτταρο χρησιμοποιεί το χημικό ως πηγή ενέργειας για να επιτρέψει την κυτταρική κίνηση, την κυτταρική διαίρεση και άλλες μεταβολικές λειτουργίες.

Ενώ η εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη βοηθά στην παραγωγή ΑΤΡ, η εξωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη χρησιμεύει ως φίλτρο.Χρησιμοποιώντας μια πρωτεΐνη που ονομάζεται Porin, η εξωτερική μεμβράνη σχηματίζει κανάλια που επιτρέπουν μόνο μόρια ενός συγκεκριμένου μεγέθους να εισέλθουν στα μιτοχόνδρια.Μόλις μέσα στο εσωτερικό, τα μόρια φιλτράρονται περαιτέρω από την εσωτερική μεμβράνη.Μόνο εκείνα τα μόρια που είναι προκαθορισμένα ως κρίσιμα για την παραγωγή του ΑΤΡ επιτρέπεται να περάσουν από την εσωτερική μεμβράνη.

Τόσο οι εσωτερικές όσο και οι εξωτερικές μιτοχονδριακές μεμβράνες εξυπηρετούν έναν σημαντικό σκοπό στη συνολική λειτουργία των μιτοχονδρίων.Παρόλο που και οι δύο εξυπηρετούν έναν σκοπό, η πλειοψηφία της δραστηριότητας των οργανιδίων περιλαμβάνει την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη και τη μήτρα.Όταν εξετάζουμε τις συγκρίσεις μεγέθους, οι Cristae είναι σημαντικά μεγαλύτερες από την εξωτερική μεμβράνη, λόγω της στριμμένης, συγκλονισμένης φύσης της.Με την μεγαλύτερη επιφάνεια του Cristae, κάθε μιτοχόνδριο είναι σε θέση να φιλοξενήσει περισσότερα από τα ένζυμα που απαιτούνται για την παραγωγή ΑΤΡ, παρέχοντας έτσι στο κύτταρο με περισσότερη ενέργεια για να λειτουργήσει.