As duas principais funções das membranas mitocondriais no metabolismo energético são:

1. Criando um gradiente de prótons: A membrana mitocondrial interna é impermeável à maioria das moléculas, incluindo prótons (H+). Essa impermeabilidade é crucial para a cadeia de transporte de elétrons, uma série de complexos proteicos incorporados na membrana interna. À medida que os elétrons se movem através da cadeia, eles liberam energia usada para bombear prótons da matriz mitocondrial através da membrana interna e para o espaço intermembranar. Isso cria um gradiente de prótons, uma diferença na concentração de prótons entre os dois compartimentos.

2. Aproveitando o gradiente de prótons para síntese de ATP: O gradiente de prótons criado pela cadeia de transporte de elétrons é uma forma de energia potencial. Essa energia é então usada pela ATP sintase, outro complexo de proteínas incorporado na membrana interna. A ATP sintase permite que os prótons fluam de volta pela membrana, abaixo de seu gradiente de concentração, e essa energia é usada para conduzir a síntese de ATP do ADP e fosfato inorgânico. Esse processo é conhecido como fosforilação oxidativa.

Em resumo, as membranas mitocondriais desempenham um papel vital no metabolismo energético por:

* Criando um gradiente de prótons: A membrana interna atua como uma barreira aos prótons, permitindo que a cadeia de transporte de elétrons construa um gradiente de concentração de prótons.
* Aproveitando o gradiente de prótons para síntese de ATP: O gradiente de prótons aciona a síntese de ATP pela ATP sintase, gerando finalmente a moeda energética da célula, ATP.