1. Stanično disanje:
- Mitohondrije su odgovorni za većinu proizvodnje energije unutar ćelije. Oni provode stanično disanje, koje uključuje ekstrakciju energije iz organskih molekula (poput glukoze) i pretvaranje u adenozin trifosfat (ATP). ATP je primarna energetska valuta ćelije.
- Tijekom staničnog disanja, mitohondrije koriste kisik za razbijanje glukoze u nizu reakcija, uključujući glikolizu, ciklus limunske kiseline (KREBS ciklus) i oksidativnu fosforilaciju. Ovi procesi stvaraju ATP, ugljični dioksid i vodu.
2. Regulacija staničnog metabolizma:
- Mitohondrije igraju vitalnu ulogu u regulaciji staničnog metabolizma. Oni integriraju različite metaboličke putove i signale unutar ćelije kako bi osigurali energetsku homeostazu i učinkovito korištenje resursa.
- Oni kontroliraju ravnotežu između proizvodnje ATP -a, oksidacije masnih kiselina i drugih metaboličkih procesa temeljenih na staničnoj energiji i potrebama okoliša.
3. Proizvodnja topline:
- Kao nusproizvod staničnog disanja, mitohondrije stvaraju toplinu. Ova toplina je presudna u održavanju optimalne temperature stanice za enzimsku aktivnost i stanične procese.
4. Homeostaza kalcija:
- Mitohondrije aktivno sudjeluju u održavanju homeostaze kalcija unutar ćelije. Oni reguliraju unos, skladištenje i oslobađanje kalcijevih iona.
- Kalcij je vitalni drugi glasnik koji je uključen u brojne stanične procese, a mitohondrijska kontrola preko razine kalcija osigurava odgovarajuću staničnu signalizaciju.
5. Reaktivna vrsta kisika (ROS) Proizvodnja i signalizacija:
- Mitohondrije su primarni izvor reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) kao nusprodukt oksidativne fosforilacije.
- Niska razina ROS -a djeluje kao signalne molekule uključene u regulaciju rasta stanica, proliferacije i apoptoze (programirana stanična smrt).
- Međutim, prekomjerna proizvodnja ROS -a može izazvati oksidativni stres, što dovodi do oštećenja staničnih komponenti i doprinosa starenju i različitim bolestima. Mitohondrije igraju ulogu u uravnoteženju proizvodnje ROS -a i antioksidacijskih obrana unutar stanice.
6. Apoptoza (programirana stanična smrt):
- Mitohondriji su ključni igrači u pokretanju unutarnjeg puta apoptoze, oblika programirane stanične smrti.
- Kao odgovor na određene unutarnje signale ili stanični stres, mitohondriji oslobađaju pro-apoptotičke čimbenike, poput citokroma C, u citoplazmu, pokrećući kaskadu događaja koji u konačnici dovode do stanične smrti.
7. Lipidni metabolizam:
- Mitohondrije su uključeni u metabolizam lipida, uključujući sintezu masnih kiselina i oksidaciju.
- Oni igraju ulogu u skladištenju i korištenju masnih kiselina kao izvora energije tijekom razdoblja velike potrebe za energijom.
8. Sklop klastera od željeza-sumpora:
- Mitohondrije su ključne za sastavljanje nakupina željezo-sumpora, koji su kofaktori potrebni za funkciju različitih proteina koji su uključeni u stanične procese kao što su energetski metabolizam, popravak DNK i regulacija gena.
Općenito, mitohondrije su dinamične organele koje obavljaju brojne ključne funkcije neophodne za stanično preživljavanje i homeostazu. Njihova primarna uloga u staničnom disanju i proizvodnji energije, zajedno s njihovom sudjelovanjem u različitim metaboličkim putovima i regulatornim procesima, ističe njihovu središnju važnost u održavanju stanične funkcije i cjelokupnog zdravlja organizma.