Nelle
cellule eucarioti, organulo nel quale avvengono i processi di respirazione
cellulare. I mitocondri sono presenti sia nelle piante sia negli animali. Hanno
una forma ellittica e una lunghezza variabile di 2-5 µ. Sono delimitati da una
membrana analoga alla membrana cellulare; all'interno possiedono una seconda
membrana, ripiegata a formare caratteristiche creste. Fra le due membrane
esiste uno spazio, denominato camera esterna; viene invece definito camera
interna lo spazio compreso dalla seconda membrana. Lo spazio tra le due
membrane prende il nome di stroma.
I
mitocondri sono la sede del ciclo di Krebs, della fosforilazione ossidativi e
della chemiosmosi, ultime fasi della respirazione cellulare, mediante la quale
la cellula produce l'energia necessaria al suo metabolismo. A seconda del tipo
cellulare e delle necessità energetiche della cellula, il numero dei
mitocondri può variare, così come la distribuzione all'interno
del citoplasma: nelle cellule del fegato, o epatociti, possono raggiungere il
numero di 1000-l500; nei globuli rossi i mitocondri sono invece assenti, poiché
tali cellule ricavano l'energia da processi di glicolisi.
Secondo
la cosiddetta teoria endosimbiontica, proposta dalla biologa statunitense Lynn
Margulis, i mitocondri sarebbero derivati da batteri che stabilirono in tempi
molto remoti un rapporto endosimbiontico con cellule procarioti di maggiori
dimensioni, alle quali avrebbero assicurato apporto energetico e dalle quali
avrebbero tratto protezione e nutrimento. In tal modo si sarebbero originate le
cellule eucarioti.
Cloroplasto
Nelle cellule vegetali, organulo nel quale avviene la fotosintesi. La
distribuzione dei cloroplasti nei diversi tessuti della pianta non è
uniforme: questi organuli sono estremamente numerosi nelle parti
fotosintetizzanti, che rivelano la presenza dei cloroplasti per la colorazione
verde, ad essi conferita dalla clorofilla. In 1 mm2 di una foglia possono
trovarsi fino a 500.000 cloroplasti. I cloroplasti accumulano temporaneamente
in forma di amido gli zuccheri derivanti dalla fotosintesi; inoltre, sembrano
coinvolti anche con la sintesi degli amminoacidi e degli acidi grassi.
Rivestono pertanto un ruolo fondamentale nella fisiologia delle piante.
Ciascun
cloroplasto possiede forma discoidale e un diametro di circa 4-6 µm. È
delimitato da due membrane, di composizione simile a quella plasmatica, tra le
quali rimane uno spazio. La cavità interna dell'organulo (stroma)
contiene strutture membranose a forma di sacchi appiattiti, i tilacoidi, che si
impilano una sull'altra a formare masserelle dette grana. Tra grana diversi, vi
sono lamelle membranose indicate come lamelle intergrana. Sulle membrane dei
tilacoidi si trovano le molecole dei fotosistemi, ovvero la clorofilla
associata a pigmenti accessori, come carotenoidi e ficobiline, deputate alla
ricezione dell'energia luminosa durante la prima fase del processo
fotosintetico.
Tra
cloroplasti e batteri sono state osservate numerose somiglianze, che riguardano
ad esempio la presenza di ribosomi all'interno dello stroma, di dimensioni e
struttura simili a quelli batterici, ee la presenza di filamenti di DNA. I
cloroplasti, se vengono isolati, sono in grado di sintetizzare RNA, che nella
cellula viene prodotto dal DNA del nucleo e non da quello dell'organulo. Queste
caratteristiche sono alla base della cosiddetta teoria endosimbiontica,
proposta dalla biologa statunitense Lynn Margulis, secondo la quale i
cloroplasti derivano da un rapporto simbiotico instauratosi tra un procariote
eterotrofo e uno più piccolo, autotrofo. Un processo analogo si sarebbe
verificato, in modo indipendente, anche nel caso dei mitocondri.
