Une mitochondrie est une minuscule structure présente dans une cellule, qui produit de l'ATP, la principale molécule utilisée par les cellules pour transporter l'énergie. Une mitochondrie typique a la forme d'un bâtonnet arrondi, d'environ 1 à 2 micromètres de long et environ deux fois moins large. Un micromètre est un millionième de mètre. Une seule cellule peut contenir des centaines, voire des milliers de mitochondries.

Taille

Les mitochondries se présentent sous des formes et des tailles très variées, aussi leur taille est-elle donnée comme une fourchette habituelle. Dans la plupart des cellules, ce sont des bâtonnets ou des grains d'environ 0,5 micromètre de large et de 1 à 2 micromètres de long, soit à peu près la taille d'une bactérie. Les schémas des manuels en montrent souvent une plus grande, d'environ 2 micromètres de long et 1 micromètre de large. Dans certaines cellules, les mitochondries mesurent plusieurs micromètres de large et jusqu'à 10 micromètres de long.

Les mitochondries changent aussi de forme. Au microscope optique, on peut les voir grandir, se ramifier, se diviser et fusionner. Dans certaines cellules, elles forment un réseau ramifié qui s'étend sur plusieurs dizaines de micromètres. Il devient alors difficile de dire où une mitochondrie se termine et où la suivante commence, et donc de les compter.

Comparaisons de taille

• Une mitochondrie a à peu près la taille d'une bactérie E. coli, qui mesure environ 2 micromètres de long et 1 micromètre de large.
• Mises bout à bout, environ quatre à huit mitochondries couvriraient la largeur d'un globule rouge, qui mesure environ 7,5 micromètres de diamètre.
• La largeur d'une mitochondrie, de 0,5 à 1 micromètre, est proche de la longueur d'onde de la lumière rouge profonde, 0,75 micromètre.
• Si une cellule humaine typique, d'environ 10 micromètres de diamètre, était agrandie à la taille d'un ballon de basket, ses mitochondries mesureraient environ 2,4 à 4,8 centimètres de long.

Le rôle des mitochondries

Les mitochondries libèrent l'énergie chimique stockée dans le glucose et d'autres nutriments, et l'utilisent pour produire de l'ATP. Ce processus, appelé respiration cellulaire, consomme de l'oxygène et rejette du dioxyde de carbone comme déchet. Le dioxyde de carbone qu'une personne expire provient de ces réactions.

Chaque mitochondrie possède deux membranes. La membrane interne est repliée en crêtes, ce qui lui donne une plus grande surface pour produire de l'ATP. Les cellules qui ont besoin de beaucoup d'énergie, comme les cellules musculaires, contiennent de nombreuses mitochondries.

L'origine des mitochondries

Le nom vient des mots grecs signifiant « fil » et « grain », les deux formes que prennent les mitochondries. Le scientifique allemand Carl Benda l'a inventé en 1898. Dans les années 1960, des scientifiques ont découvert que les mitochondries possèdent leur propre ADN et leurs propres ribosomes, les machines qui fabriquent les protéines.

Quand l'ADN des mitochondries a été séquencé en 1976, il s'est révélé proche de celui des bactéries. Cette découverte a renforcé la théorie de l'endosymbiose, proposée par Lynn Margulis. Selon cette théorie, les mitochondries étaient à l'origine des bactéries qui ont été absorbées par une autre cellule, et qui ont continué à vivre à l'intérieur de celle-ci.

Sources

• How big are mitochondria?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Mitochondria. Stephen L. Wolfe and Bryan Ness, EBSCO Research Starters, 2021.
• How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• How big is a human cell?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Eukaryotic Cells. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• Cell Division. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• Unique Characteristics of Eukaryotic Cells. In Microbiology. OpenStax, 2016.
• The Electromagnetic Spectrum. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.