La membrana interna de las mitocondrias es la membrana mitocondrial que separa la matriz mitocondrial y el espacio intermembrana .
La membrana interna consta de muchos pliegues llamados crestas , que aumentan en gran medida la superficie de la membrana y dividen el interior de las mitocondrias en compartimentos. Entre ellos, las crestas están conectadas por puentes especiales de naturaleza proteica, que ayudan a mantener su forma. Los mismos puentes proporcionan una conexión entre las membranas externa e interna en las ubicaciones del transportador de membrana externa mitocondrial (TOM), que es responsable del transporte de proteínas desde el citoplasma a través de la membrana externa.
La membrana interna divide las mitocondrias en dos compartimentos: el espacio intermembrana, que gradualmente se convierte en el citosol , y la matriz mitocondrial, ubicada dentro de la membrana interna.
Gracias a las crestas, el área de la membrana interna puede ser muchas veces mayor que el área de la externa. Por ejemplo, en las mitocondrias de células hepáticas , el área de la membrana interna es cinco veces mayor que el área de la externa. En algunas células con una mayor necesidad de ATP , como las células musculares, esta proporción puede ser aún mayor.
Los pliegues de la membrana interna están interconectados por puentes proteicos especiales. El borde de cada cresta está parcialmente suturado con complejos proteicos transmembrana que, uniendo cabeza con cabeza, unen las membranas superpuestas formando una especie de saco membranoso [1] . La deleción de las proteínas Mitofilin/Fcj1, que forman parte del complejo MINOS que forma puentes entre las crestas, conduce a una disminución del potencial en la membrana interna y falla en el crecimiento [2] , así como a una estructura anormal de la membrana interna . membrana, que forma pilas concéntricas en lugar de las típicas invaginaciones [3] .
La membrana mitocondrial interna tiene el mayor contenido de proteínas de todas las membranas celulares: las proteínas constituyen el 80% de su masa. A modo de comparación, en la membrana externa de las mitocondrias, constituyen solo el 50 % de su masa [4] . En términos de composición lipídica, la membrana interna es similar a las membranas bacterianas , lo cual está bien explicado en el marco de la hipótesis endosimbiótica .
En las mitocondrias del corazón porcino, la membrana interna es 37,0 % de fosfatidiletanolamina , 26,5 % de fosfatidilcolina , 25,4 % de cardiolipina y 4,5 % de fosfatidilinositol [5] . 16,2%, cardiolipina 16,1%, fosfatidilserina 3,8% y ácido fosfatídico 1,5% [6] .
La membrana interna solo es permeable al oxígeno , al dióxido de carbono y al agua [7] . Es significativamente menos permeable a los iones y moléculas pequeñas que la membrana externa, por lo que separa efectivamente la matriz mitocondrial del citoplasma, que es esencial para el funcionamiento de las mitocondrias. La membrana interna de las mitocondrias es tanto un aislante eléctrico como una barrera química. Los transportadores de iones complejos proporcionan transporte específico para ciertas moléculas a través de esta barrera. Existen varios antipuertos que permiten el intercambio de moléculas (principalmente aniones) entre el citosol y la matriz mitocondrial [4] .