Por que as mitocondrias possuem 2 membranas?

As organelas mitocondriais são compostas por duas membranas, externa e interna, e por dois compartimentos, o espaço intermembranoso e a matriz mitocondrial.

•       Membrana externa

Esta membrana contém 50% de lipídios e 50% de proteínas e é bastante permeável. Nela, encontramos grande número de proteínas transmembranas, chamadas porinas, encarregada do processo de nutrição da mitocôndria, viabilizando a entrada e a saída de moléculas de acordo com seus mecanismos de abertura e fechamento. O rompimento da membrana externa possibilita o deslocamento das proteínas do espaço intermembrana para o citosol, levando assim, muitas células à morte.

•            Membrana interna

Ao contrário da membrana externa, a interna não possui porinas e é intensa sua impermeabilidade, uma vez que os íons e as moléculas solicitam carregadores especiais para entrar ou sair da matriz. Na membrana interna encontramos apenas 20% de lipídios e 80% de proteínas. É nela que encontramos diversas dobraduras, chamadas cristas mitocondriais, e sua finalidade se vincula em ampliar a superfície da membrana, o que aumenta sua capacidade de produzir ATP.

 O número e a forma das cristas são variáveis, por isso nas mitocôndrias do fígado, por exemplo, a área da superfície da membrana interna, que incluem as cristas, é de aproximadamente cinco vezes à da membrana externa. Enquanto nas mitocôndrias das células musculares, onde existe uma enorme produção de ATP, contém mais cristas que nas mitocôndrias próprias do fígado.

•            Espaço intermembranoso

Este espaço é delimitado pela membrana interna e pela externa. Isto é, está localizado entre as duas membranas. As concentrações de pequenas moléculas, como íons e açucares, no espaço intermembranoso, são as mesmas concentrações que há no citosol e isto se deve a grande permeabilidade da membrana externa quanto a essas pequenas partículas. Porém, a composição das proteínas do espaço intermembranoso se diferencia da composição das proteínas do citosol, devido ao fato de existir um sistema de sinalização específico para o transporte das proteínas maiores pela membrana externa da mitocôndria.

•            Matriz mitocondrial

Na matriz mitocondrial localizam-se inúmeras moléculas. Nela, há todas as enzimas necessárias ao Ciclo de Krebs; Há cópias de DNA; Grânulos de diversos tamanhos, compostos principalmente por Ca²⁺; Há também o complexo enzimático piruvato desidrogenase, que se responsabiliza pela descarboxilação oxidativa, e ribossomos.

As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoproteicas, assim como as membranas celular. Mais detalhadamente, a membrana externa é lisa e a membrana interna é rugosa, pois possui várias pregas, chamadas de cristas mitocondriais, projetadas para o interior da organela.

Como uma das vantagens adquiridas pelas células que continham a presença das mitocôndrias foi o fato de que essas, agora, seriam capazes de realizar respiração aeróbia. Isso não ocorre nas células anaeróbias, que provavelmente só realizavam a chamada fermentação, sem a presença de oxigênio.