1. Celično dihanje:
- Mitohondriji so odgovorni za večino proizvodnje energije znotraj celice. Izvajajo celično dihanje, ki vključuje ekstrakcijo energije iz organskih molekul (kot je glukoza) in jo pretvori v adenozin trifosfat (ATP). ATP je primarna energetska valuta celice.
- Med celičnim dihanjem mitohondrije uporabljajo kisik za razčlenitev glukoze v nizu reakcij, vključno z glikolizo, ciklom citronske kisline (KREBS cikel) in oksidativno fosforilacijo. Ti procesi ustvarjajo ATP, ogljikov dioksid in vodo.
2. Regulacija celičnega metabolizma:
- Mitohondriji igrajo ključno vlogo pri uravnavanju celičnega metabolizma. V celico integrirajo različne presnovne poti in signale, da se zagotovijo energijsko homeostazo in učinkovito uporabo virov.
- Nadzirajo ravnovesje med proizvodnjo ATP, oksidacijo maščobnih kislin in drugimi presnovnimi procesi, ki temeljijo na potrebah po celični energiji in okoljskimi znaki.
3. Proizvodnja toplote:
- Mitohondriji kot stranski produkt celičnega dihanja ustvarjajo toploto. Ta toplota je ključnega pomena pri ohranjanju optimalne temperature celice za encimsko aktivnost in celične procese.
4. Kalcijeva homeostaza:
- Mitohondrije aktivno sodelujejo pri ohranjanju homeostaze kalcija znotraj celice. Uravnavajo vnos, shranjevanje in sproščanje kalcijevih ionov.
- Kalcij je bistveni drugi poslanec, ki sodeluje v številnih celičnih procesih, mitohondrijski nadzor nad nivojem kalcija pa zagotavlja pravilno celično signalizacijo.
5. Proizvodnja in signalizacija reaktivnih kisikovih vrst (ROS):
- Mitohondriji so glavni vir reaktivnih kisikovih vrst (ROS) kot stranski produkt oksidativne fosforilacije.
- Nizka raven ROS delujejo kot signalne molekule, ki sodelujejo pri uravnavanju rasti celic, proliferaciji in apoptozi (programirana celična smrt).
- Vendar lahko prekomerna proizvodnja ROS povzroči oksidativni stres, kar vodi do poškodbe celičnih komponent in prispeva k staranju in različnim boleznim. Mitohondriji igrajo vlogo pri uravnoteženju proizvodnje ROS in antioksidantov v celici.
6. Apoptoza (programirana celična smrt):
- Mitohondriji so ključni akterji pri začetku intrinzične poti apoptoze, oblike programirane celične smrti.
- Kot odgovor na nekatere notranje signale ali celični stres mitohondrije sproščajo pro-apoptotične dejavnike, kot je citokrom C, v citoplazmo, kar sproži kaskado dogodkov, ki na koncu vodijo do celične smrti.
7. Presnova lipidov:
- Mitohondriji so vključeni v presnovo lipidov, vključno s sintezo maščobnih kislin in oksidacijo.
- Igrajo vlogo pri shranjevanju in uporabi maščobnih kislin kot vir energije v obdobjih velikega povpraševanja po energiji.
8. Sklop grozda iz železovega žvepla:
- Mitohondriji so bistveni za sestavljanje grozdov železovega žvepla, ki so kofaktorji, ki so potrebni za delovanje različnih beljakovin, ki sodelujejo v celičnih procesih, kot so presnova energije, popravilo DNK in regulacija genov.
Na splošno so mitohondrije dinamične organele, ki opravljajo številne ključne funkcije, ki so bistvene za celično preživetje in homeostazo. Njihova glavna vloga pri celičnem dihanju in proizvodnji energije, skupaj z njihovo vključenostjo v različne presnovne poti in regulativne procese, poudarja njihov osrednji pomen pri ohranjanju celičnega delovanja in celotnega zdravja organizma.