De mitochondria, vaak aangeduid als de 'krachtpatser van de cel', is verantwoordelijk voor het produceren van de meerderheid van de energie van de cel in de vorm van ATP door cellulaire ademhaling. Verschillende cruciale metabole paden bevinden zich binnen de mitochondriën:

1. Citroenzuurcyclus (Krebs -cyclus): Deze centrale metabolische route is verantwoordelijk voor het oxideren van acetyl-CoA afgeleid van koolhydraten, vetten en eiwitten, die elektronendragers produceren (NADH en FADH2) en ATP.

2. Oxidatieve fosforylering: Dit proces vindt plaats in het binnenste mitochondriale membraan en omvat de elektrontransportketen en ATP -synthase. Elektronen uit NADH en FADH2 worden doorgegeven langs een reeks eiwitcomplexen, waardoor een protongradiënt wordt gegenereerd die ATP -synthese stimuleert.

3. Vetzuuroverexidatie (bèta-oxidatie): Dit proces breekt vetzuren af in acetyl-CoA, die vervolgens de citroenzuurcyclus kunnen binnenkomen.

4. Aminozuurmetabolisme: Sommige aminozuren worden afgebroken in de mitochondriën, wat bijdraagt aan de citroenzuurcyclus.

5. Ureumcyclus: De laatste stap van de ureumcyclus, die overtollige stikstof uit het lichaam verwijdert, vindt plaats in de mitochondriën.

6. Heembiosynthese: De synthese van heem, een component van hemoglobine, komt gedeeltelijk voor in de mitochondria.

7. Steroïde hormoonsynthese: Sommige steroïde hormonen, zoals testosteron en oestrogeen, worden gesynthetiseerd in de mitochondriën van specifieke celtypen.

8. Reactieve zuurstofspecies (ROS) Productie: Mitochondria zijn een belangrijke plaats van ROS -generatie, die zowel gunstig als schadelijk kan zijn voor cellulaire processen.

9. Apoptose -signalering: De mitochondriën spelen een rol bij het activeren van geprogrammeerde celdood (apoptose) door de afgifte van pro-apoptotische factoren.

10. Calcium homeostase: Mitochondria spelen een rol bij het reguleren van intracellulaire calciumspiegels, die cruciaal zijn voor verschillende cellulaire functies.

Het is belangrijk op te merken dat de specifieke paden die actief zijn in mitochondriën kunnen variëren, afhankelijk van het celtype en de metabole behoeften.