In eukaryotischen Zellen sind Mitochondrien Organellen, deren Hauptfunktion darin besteht, Synthese von Zellenergie, die für die Stoffwechselfunktionen von Organismen notwendig ist necessary.
In den Mitochondrien, speziell in der mitochondrialen Matrix, finden die meisten der 4 Schritte der Zellatmung statt. Dies ist wichtig, da es ATP oder zelluläre Energie erzeugt, um metabolische Aktivitäten durchzuführen.
Die Funktionen der Mitochondrien in Organismen können zusammengefasst werden als: Energieproduktion, Temperaturregulator, Zellzykluskontrolle (Apoptose), Kalziumspeicherung und Sexualhormonregulierung.
Energie Produktion
Die Energieproduktion ist die wichtigste Funktion der Mitochondrien. Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) entsteht aus der Zellatmung, deren 4-stufiger Prozess größtenteils in den Mitochondrien abläuft.
Zellatmung
Bei der Zellatmung erhalten die Zellen die Kernenergie, die sie für ihre Stoffwechselfunktionen benötigen. Die Zellatmung besteht aus 4 Schritten:
- Glykolyse: Dieser Schritt findet im Zytosol der Zelle statt, ist jedoch wichtig, da er Glukose und die 2 Pyruvate für die folgenden Stadien erzeugt.
- Pyruvat-Oxidation: Dieser Prozess findet in der mitochondrialen Matrix statt und wandelt Pyruvat in Acetyl-CoA um, ein Element, das den folgenden Prozess einleitet.
- Krebs Zyklus: auch bekannt als Salpetersäurezyklus, dank dieses Prozesses werden die 24 der 38 theoretischen ATPs synthetisiert, die bei der Zellatmung entstehen. Der Krebs-Zyklus läuft in der mitochondrialen Matrix auf die gleiche Weise ab.
- Oxidative Phosphorylierung: In diesem Schritt werden NADH und FADH2 aus den vorherigen Phasen gewonnen wird, wird dank der Bewegung von Elektronen durch eine Reihe von Proteinen, die in die innere Membran der Mitochondrien eingebettet sind, in ATP umgewandelt.
Thermostat
Mitochondrien erzeugen Wärme, die die Temperatur lebender Organismen, insbesondere Säugetiere, aufrechterhalten und regulieren.
Zellzykluskontrolle
Als Apoptose bekannt, haben die Mitochondrien die Fähigkeit, den Prozess des Zelltods zu programmieren oder einzuleiten. Auf diese Weise steuert es Wachstum, Entwicklung und das Ende des Lebenszyklus der Zelle, auch Zellzyklus genannt.
Kalziumspeicherung
Mitochondrien regulieren die Zellbiochemie, indem sie die Menge an Calciumionen speichern und regulieren. Diese Funktion ist wichtig, da sie die Muskelkontraktion, die Freisetzung von Neurotransmittern und die Erhaltung der Knochengesundheit unterstützt.
Regulierung der Sexualhormone
Die Mitochondrien regulieren die Produktion von Östrogen und Testosteron. Mitochondrien, die über eine eigene DNA (mitochondriale DNA) verfügen, können sich replizieren, wenn die Zelle mehr Energie benötigt und reproduzieren wiederum eine Kopie der Informationen der genannten Sexualhormone während ihrer Zellteilung.
