Membrana mitocondrial externa y espacio intermembranal

La membrana mitocondrial externa posee gran número de porinas, que son proteínas transmenbranales de paso múltiple. Cada porina forma un gran conducto acuoso a través del cual pueden pasar moléculas hidrosolubles de hasta 10 kilodaltones. Como esta membrana es relativamente permeable a las moléculas pequeñas, entre ellas proteínas, el contenido del espacio intermembranal se parece al citosol. Las proteínas adicionales que están en la membrana externa son las encargadas de la formación de los lípidos mitocondriales.

Membrana mitocondrial interna

La membrana mitocondrial interna, que encierra al espacio de la matriz, está replegada para formar crestas. Esta membrana está ricamente dotada de cardiolipina, fosfolípido que posee cuatro cadenas aciladas grasas en vez de las dos ordinarias. La presencia de este fosfolípido en alta concentración vuelve a la membrana interna casi impermeable a iones, electrones y protones.

Las membranas mitocondriales interna y externa establecen contacto entre sí en ciertas regiones; estos sitios de contacto actúan como vías para las proteínas y las pequeñas moléculas que entran y salen del espacio de la matriz. Esto sitios de contacto están compuestos por proteínas transportadoras que conducen a proteínas regulatorias para el reconocimiento de los marcadores que indican la transportabilidad de macromoléculas específicas. Estos mismos sitios de contacto se utilizan también para el transporte de proteínas hacia el espacio intermembranal, en tanto las proteínas cuenten con marcadores específicos para su entrada en dicho espacio.

Vista en preparaciones con tinción negativa, esta membrana pone de manifiesto la presencia de gran número de subunidades de la membrana interna en forma de "palillos cortos de tambor", que son complejos proteínicos conocidos, como la sintetasa del ATP, que se encargan de la generación de ATP a partir del ADP y de fosfato inorgánico. La cabeza globular de la subunidad, de unos 10 nm de diámetro, se encuentra conectada con un pedículo estrecho y aplanado de forma cilíndrica de 4 nm de ancho y 5 nm de largo, que se proyecta desde la membrana interna hacia el espacio de la matriz (fig. 2-25e).