V eukaryotických buňkách jsou mitochondrie organely, jejichž hlavní funkcí je syntéza buněčné energie potřebné pro metabolické funkce organismů.
V mitochondriích, konkrétně v mitochondriální matrici, probíhá většina ze 4 kroků buněčného dýchání. To je důležité, protože bude generovat ATP nebo buněčnou energii k provádění metabolických aktivit.
Funkce mitochondrií v organismech lze shrnout jako: produkci energie, regulátor teploty, kontrolu buněčného cyklu (apoptózu), ukládání vápníku a regulaci pohlavních hormonů.
Výroba energie
Výroba energie je nejdůležitější funkcí mitochondrií. Energie ve formě adenosintrifosfátu (ATP) je výsledkem buněčného dýchání, jehož čtyřstupňový proces probíhá převážně v mitochondriích.
Buněčné dýchání
Buněčné dýchání je místo, kde buňky získávají jadernou energii potřebnou k výkonu svých metabolických funkcí. Buněčné dýchání se skládá ze 4 kroků:
- Glykolýza: tento krok se vyskytuje v cytosolu buňky, ale je nezbytný, protože bude generovat glukózu a 2 pyruváty pro následující fáze.
- Oxidace pyruvátu: tento proces se vyskytuje v mitochondriální matrici a transformuje pyruvát na acetyl-CoA, prvek, který zahájí následující proces.
- Krebsův cyklus: také známý jako cyklus kyseliny dusičné, díky tomuto procesu bude syntetizováno 24 z 38 teoretických ATP, které jsou výsledkem buněčného dýchání. Krebsův cyklus se vyskytuje stejně v mitochondriální matici.
- Oxidační fosforylace: v tomto kroku NADH a FADH2 získané z předchozích fází budou transformovány na ATP díky pohybu elektronů řadou proteinů zabudovaných do vnitřní membrány mitochondrií.
Termostat
Mitochondrie generují teplo, které udrží a reguluje teplotu živých organismů, zejména savců.
Řízení buněčného cyklu
Známé jako apoptóza, mitochondrie mají moc naprogramovat nebo zahájit proces buněčné smrti. Tímto způsobem řídí růst, vývoj a konec životního cyklu buňky, také známý jako buněčný cyklus.
Skladování vápníku
Mitochondrie regulují buněčnou biochemii ukládáním a regulací množství iontů vápníku. Tato funkce je důležitá, protože pomáhá stahovat svaly, uvolňovat neurotransmitery a udržovat zdraví kostí.
Regulace pohlavních hormonů
Mitochondrie regulují produkci estrogenu a testosteronu. Mitochondrie, které mají vlastní DNA (mitochondriální DNA), se mohou replikovat, pokud buňka potřebuje více energie, a naopak budou reprodukovat kopii informací o pohlavních hormonech zmíněných během jejich dělení buněk.
