Quelle est la fonction de la mitochondrie?
Les mitochondries sont la centrale des cellules eucaryotes. La fonction principale des mitochondries est la production d'adénosine triphosphate (ATP) via un processus connu sous le nom de phosphorylation oxydative. L'ATP est un nucléotide qui stocke l'énergie sous forme de liaisons chimiques. L'énergie provient des nutriments cellulaires, principalement du glucose et des acides gras, et est libérée à tout moment par les fonctions des cellules qui nécessitent de l'énergie. Ces fonctions cellulaires nécessitant de l’énergie sont le transport membranaire, la synthèse de composés pour la conduite de réactions métaboliques et le travail mécanique.
Ces structures sont des organites cytoplasmiques à double membrane, présentes dans la plupart des cellules eucaryotes. Ils sont flexibles et en forme de tige, et leur diamètre varie de 0,5 à 1,0 micromètre. Le système de membrane d'une mitochondrie est constitué d'une membrane mitochondriale externe lisse et d'une membrane mitochondriale interne pliée, séparées par un espace étroit appelé espace intermembranaire. L'espace matrice, ou espace intercristal, est le grand espace délimité par la membrane interne. Chacune de ces composantes joue un rôle important dans la fonction cellulaire et contribue à la fonction principale de la mitochondrie.
La membrane mitochondriale externe contient un grand nombre de porines, qui sont des canaux protéiques transmembranaires qui permettent la diffusion libre de petites et grandes molécules. Il peut permettre des molécules allant jusqu'à 10 kilodaltons et jusqu'à 6 000 daltons. Cette membrane est relativement perméable aux ions et aux petites molécules, ainsi le contenu de l'espace intermembranaire ressemble au cytosol.
Néanmoins, la fonction principale des mitochondries se trouve dans la membrane mitochondriale interne et dans l’espace matriciel. La membrane mitochondriale interne est pliée en crêtes, qui fournissent une plus grande surface pour la synthèse de l'ATP. Cette membrane possède un grand nombre de cardiolipines, qui sont des phospholipides qui les rendent presque imperméables aux protons, aux électrons et aux ions. L'ATP synthase et les chaînes respiratoires, deux complexes protéiques, sont également présents dans cette membrane. L'ATP synthase est responsable de la génération d'ATP, tandis que les chaînes respiratoires conservent le gradient de proton qui fournit de l'énergie à la phosphorylation oxydative.
L'espace matriciel est rempli d'un fluide dense composé principalement d'enzymes responsables de la dégradation des acides gras et du pyruvate en intermédiaire métabolique de l'acétyl-coenzyme A et de l'oxydation ultérieure de cet intermédiaire dans le cycle de Krebs ou de l'acide tricarboxylique. Le pyruvate est un produit initial du métabolisme du glucose qui se produit dans le cytosol, qui est ensuite transporté dans les mitochondries. L'espace matriciel contient également le système génétique mitochondrial, l'acide désoxyribonucléique circulaire à deux brins (ADNc) mitochondrial et les enzymes nécessaires à l'expression du génome mitochondrial. Bien qu'elle possède son propre système génétique, les protéines codées par les gènes nécessaires à la formation et au fonctionnement normaux des mitochondries se trouvent dans le génome du noyau de la cellule.