Hai mai sentito parlare dei mitocondri? Forse hai qualche reminiscenza legata all’ora di scienze a scuola. Eppure la funzione dei mitocondri, o meglio, le numerose funzioni che li contraddistinguono sono essenziali al buon funzionamento del corpo umano. 

Ti rinfreschiamo la memoria. Innanzitutto stiamo facendo riferimento a piccoli organi cellulari presenti nelle cellule provviste di un nucleo ben definito (dette eucariotiche). In pratica sono una sorta di centrali energetiche cellulari. 

Una prima funzione dei mitocondri consiste nel produrre energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP) attraverso la respirazione cellulare. Durante questo processo, le molecole di cibo, come glucosio e acidi grassi, vengono completamente ossidate per generare energia. 

Un’altra funzione dei mitocondri, coinvolti in diversi processi cellulari, ha a che vedere con la regolazione del ciclo del calcio. Gli organelli mitocondriali impattano pure sullo stress ossidativo, sulla produzione del calore e sulla sintesi del colesterolo.

Energia cellulare: le funzioni dei mitocondri

Per quanto riguarda la produzione di energia nell’organismo, una delle funzioni dei mitocondri più frequenti e rilevanti dei minuscoli organi in questione ha a che fare con l’utilizzo dell'energia contenuta nelle molecole degli alimenti. 

Tale energia, ricavata da componenti quali zuccheri, grassi e proteine, viene trasferita alle molecole di ATP, l’adenosina trifosfato. La fase conclusiva di questo processo, invece, si chiama fosforilazione ossidativa e, come suggerisce il nome, coinvolge l'ossigeno. 

Durante questo passaggio, possono formarsi dei composti noti come radicali liberi dell'ossigeno, i quali, se presenti in eccesso, possono causare danni alle componenti cellulari, in particolare ai mitocondri. Probabilmente hai sentito parlare del fenomeno, noto come stress ossidativo, nell’ambito del quale può risultare compromessa anche la funzione mitocondriale. 

Le cellule, però, sono dotate di meccanismi di difesa che impediscono che i radicali dell’ossigeno tendano ad accumularsi in modo eccessivo. 

La funzione dei mitocondri per il metabolismo cellulare

Da un lato, le cellule possono sostituire i mitocondri danneggiati con nuovi organelli, che esercitano sempre la funzione dei mitocondri legata alla produzione energetica, attraverso un processo chiamato biogenesi mitocondriale. 

Dall'altro, le cellule possono eliminare i mitocondri compromessi attraverso un processo noto come mitofagia, che consiste nella digestione dei mitocondri degenerati.

Rispetto al metabolismo, poi, qual è la funzione dei mitocondri? Questi organelli giocano un ruolo chiave nella regolazione del processo metabolico cellulare, aumentando o diminuendo la produzione di ATP in base alla richiesta e alle esigenze delle stesse cellule. 

I mitocondri, inoltre, sono coinvolti nella beta-ossidazione, che degrada gli acidi grassi per generare energia. È uno step fondamentale per quel che riguarda il metabolismo dei lipidi. Il prodotto finale è utilizzato nei processi di respirazione cellulare, anticipata precedentemente. 

Il funzionamento dei mitocondri: l’apoptosi 

C’è ancora qualche aspetto da conoscere relativamente al funzionamento dei mitocondri. Questi ultimi, infatti, sono coinvolti in varie vie metaboliche cellulari, per esempio nella produzione di precursori per la sintesi di molecole essenziali come aminoacidi e nucleotidi.

Una volta che si è compreso cosa sono i mitocondri, va poi aggiunto che essi svolgono un ruolo fondamentale nel processo di apoptosi. Quest’ultima è una forma di morte cellulare programmata essenziale per il corretto sviluppo e la salute del tessuto. 

Il meccanismo dell’apoptosi è quello che permette alle cellule di autodistruggersi in modo controllato quando è necessario eliminare cellule danneggiate, vecchie o non necessarie senza causare danni all'ambiente circostante.

I mitocondri agiscono come un centro regolatore e di controllo fondamentale anche per l’apoptosi, dal momento che hanno un impatto sulla stabilità dell'ambiente intracellulare e, di fatto, ne determinano il destino. 

Dove si trovano i mitocondri e a cosa servono

Dove si trovano i mitocondri? Ecco un’altra domanda la cui risposta può servire a capire meglio il funzionamento del nostro organismo e del metabolismo. 

Questi organelli sono presenti in tutte le cellule eucariotiche, che includono le cellule di piante, animali, funghi e protisti (altri organismi eucarioti). 

I globuli rossi umani non presentano mitocondri, che invece abbondano nelle cellule ad elevato metabolismo e ad alto fabbisogno energetico. Ne sono un esempio le cellule dei muscoli, quelle nervose e quelle del fegato. 

Dopo aver visto a cosa servono i mitocondri, c’è da aggiungere che essi non sono distribuiti uniformemente nelle cellule. La loro presenza, infatti, è concentrata di solito nelle aree dove serve maggiore energia, per esempio vicino ai siti di attività metabolica intensiva. Possono anche spostarsi velocemente attraverso il citoplasma. 

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