W komórkach eukariotycznych mitochondria to organelle, których główną funkcją jest: synteza energii komórkowej niezbędnej do funkcji metabolicznych organizmów.
W mitochondriach, a konkretnie w macierzy mitochondrialnej, zachodzi większość z 4 etapów oddychania komórkowego. Jest to ważne, ponieważ będzie generować ATP lub energię komórkową do wykonywania czynności metabolicznych.
Funkcje mitochondriów w organizmach można podsumować jako: wytwarzanie energii, regulator temperatury, kontrola cyklu komórkowego (apoptoza), magazynowanie wapnia i regulacja hormonów płciowych.
Produkcja energii
Produkcja energii jest najważniejszą funkcją mitochondriów. Energia w postaci adenozynotrójfosforanu (ATP) pochodzi z oddychania komórkowego, którego 4-etapowy proces zachodzi w dużej mierze w mitochondriach.
Oddychania komórkowego
Oddychanie komórkowe to proces, w którym komórki uzyskują energię jądrową niezbędną do wykonywania funkcji metabolicznych. Oddychanie komórkowe składa się z 4 etapów:
- Glikoliza: ten etap zachodzi w cytozolu komórki, ale jest niezbędny, ponieważ generuje glukozę i 2 pirogroniany do kolejnych etapów.
- Utlenianie pirogronianu: proces ten zachodzi w macierzy mitochondrialnej i przekształca pirogronian w acetylo-CoA, pierwiastek, który zainicjuje następujący proces.
- cykl Krebsa: znany również jako cykl kwasu azotowego, dzięki temu procesowi zostanie zsyntetyzowanych 24 z 38 teoretycznych ATP, które wynikają z oddychania komórkowego. Cykl Krebsa zachodzi w ten sam sposób w macierzy mitochondrialnej.
- Fosforylacja oksydacyjna: na tym etapie NADH i FADH2 uzyskany z poprzednich faz zostanie przekształcony w ATP dzięki ruchowi elektronów przez szereg białek osadzonych w wewnętrznej błonie mitochondriów.
Termostat
Mitochondria wytwarzają ciepło, które będzie utrzymywać i regulować temperaturę żywych organizmów, zwłaszcza ssaków.
Kontrola cyklu komórkowego
Znane jako apoptoza, mitochondria mają moc programowania lub inicjowania procesu śmierci komórki. W ten sposób kontroluje wzrost, rozwój i zakończenie cyklu życia komórki, zwanego również cyklem komórkowym.
Magazynowanie wapnia
Mitochondria regulują biochemię komórek, przechowując i regulując ilość jonów wapnia. Ta funkcja jest ważna, ponieważ pomaga w skurczu mięśni, uwalnianiu neuroprzekaźników i utrzymaniu zdrowia kości.
Regulacja hormonów płciowych
Mitochondria regulują produkcję estrogenu i testosteronu. Mitochondria, posiadające własne DNA (mitochondrialne DNA), mogą się replikować, jeśli komórka potrzebuje więcej energii, a to z kolei odtworzy kopię informacji o hormonach płciowych wspomnianych podczas podziału komórki.
