Mitochondrie
- Karel Kyovsky
- Klára Kutová Šerých
Struktura mitochondrií
Mitochondrie mají dvojitou membránu - vnější membrána je hladká, zatímco vnitřní membrána je vysoce záhybová a vytváří struktury zvané kristy, které zvyšují povrch pro enzymatické reakce. Vnitřní prostor mitochondrií se nazývá matrix, kde probíhají enzymatické reakce Krebsova cyklu a kde se nacházejí ribozomy a mitochondriální DNA.
Obecně se odhaduje, že v průměrné lidské buňce může být od několika desítek až po několik tisíc mitochondrií. Jejich počet závisí na energetické potřebě dané buňky. Zvláště početné jsou v buňkách s vysokými energetickými nároky, kde zajišťují dodávku energie procesům, které v nich probíhají (např. kontrakce svaloviny, činnost iontových pump, sekreční činnost jaterních buněk atd.).
Když dochází k dělení buněk (mitóze), mitochondrie se dělí také. Tento proces se nazývá mitochondriální dělení. Před dělením buňky se mitochondrie replikují, aby zajistily, že obě dceřiné buňky obdrží dostatečný počet mitochondrií. Během mitózy se mitochondrie distribuují mezi dceřiné buňky, což zajišťuje, že každá nová buňka má adekvátní množství těchto energetických organel.
Mitochondrie jsou často nazývány jako energetické továrny buňky. Hrají klíčovou roli v produkci energie, ale mají také další důležité funkce.
Produkce ATP: Mitochondrie jsou zodpovědné za syntézu adenosintrifosfátu (ATP), což je hlavní energetická molekula buňky. Tento proces probíhá prostřednictvím oxidativní fosforylace, která se uskutečňuje pomocí vnitřní membrány mitochondrií. Mitochondrie jsou místem, kde také probíhá Krebsův cyklus (také známý jako cyklus kyseliny citrónové). Tento cyklus zpracovává pyruvát (produkty glykolýzy) a generuje energetické molekuly (NADH a FADH2), které jsou následně využity v elektronovém transportním řetězci (při produkci ATP).
Regulace metabolizmu: Mitochondrie hrají důležitou roli v metabolizmu mastných kyselin a aminokyselin, což přispívá k energetickému metabolismu a biosyntéze.
Apoptóza: Mitochondrie jsou zapojeny do procesu programované buněčné smrti (apoptózy). Uvolňují signální molekuly, které aktivují apoptotické dráhy, což je důležité pro udržení zdraví organismu a odstranění poškozených buněk.
Regulace hladiny vápníku: Mitochondrie pomáhají regulovat hladinu vápníku v buňce, což je důležité pro různé buněčné procesy (například svalovou kontrakci a neurotransmisi).
Věděli jste, že v červených krvinkách mitochondrie nenajdete? Důvodem je, že během svého vývoje ztrácejí jádro a organely, včetně mitochondrií, aby se maximalizoval prostor pro hemoglobin, bílkovinu, která váže kyslík. Hlavní funkcí červených krvinek je právě přenášení kyslíku. Absence mitochondrií také znamená, že červené krvinky nemohou provádět aerobní metabolismus a získávají energii anaerobně, což je ale pro jejich funkci zcela dostačující.