Mii de mitocondrii minuscule pot fi găsite în celulele eucariote cu necesități mari de energie. De exemplu, mitocondriile ocupă 40% din citoplasma unei celule musculare a inimii, potrivit Societatea britanică pentru biologie celulară. Prin procesul de respirație celulară (fosforilarea oxidativă), mitocondriile utilizează oxigenul și metabolizează energia alimentară pentru a genera molecule ATP ușor accesibile care alimentează celula. Sportivii depind de abundente mitocondrii din celulele lor musculare pentru performanțe maxime.
Structura celulelor musculare
Celulele musculare (miocite) sunt pachete confortabile de microfibrile cu reticul endoplasmatic specializat (reticulul sarcoplasmic). Celulele musculare se conectează pentru a forma fibre musculare lungi. Mușchii unui organism împing, trag și se contractă ca răspuns la stimulul celulelor nervoase din creier sau din sistemul nervos autonom. Mitocondriile sunt dispersate în întreaga celulă musculară pentru a furniza continuu celulei cu molecule de ATP.
O diagramă a celulelor musculare arată destul de diferit de alte tipuri de celule din corpul uman, deoarece forma celulei se referă la funcția celulelor. Organele celulei musculare sunt, de asemenea, denumite ușor diferit: se numește membrana plasmatică sarcolemă; citoplasma este sarcoplasmă, iar reticulul endoplasmatic este reticulul sarcoplasmic. Celulele musculare scheletice au numeroase nuclee de-a lungul membranei. Centrul celulei conține benzi alternative de proteine (miofibrilele) care se contractă când semnalele nervoase ajung în celulă.
Organele în țesutul muscular
Țesutul muscular este format din celule musculare lungi, subțiri, cilindrice, care conțin organite strâns strânse. Celulele pot fi multi-nucleate și împărtășesc citoplasma. Numeroase mitocondrii se găsesc în fiecare celulă musculară pentru a furniza energie metabolică pentru contracția musculară. Reticulul endoplasmatic ajută mitocondriile în filtrarea moleculelor și menținerea homeostaziei.
Rolul mitocondriilor în celulele musculare
Mitocondriile sunt organite esențiale închise într-o membrană dublă care are propriul ADN moștenit matern. Stratul de membrană exterioară filtrează moleculele mari. Stratul de membrană interioară are mai multe pliuri, numite cristae, înglobate cu proteine care transportă moleculele implicate în producția de ATP. Celulele eucariote pot conține oriunde de la o mitocondrie la mii de mitocondrii în citoplasma lor.
Studii recente sugerează că mitocondriile funcționează ca o centrală electrică, producând și distribuind energie pe o rețea electrică, așa cum a raportat Institute Naționale de Sănătate. Mitocondriile apar proporțional cu funcția și scopul celulei. De exemplu, abundenta mitocondrie din celulele musculare permite unui organism sa reactioneze rapid, ceea ce poate fi deosebit de util atunci cand fuge de un pradator.
Funcția celulelor musculare scheletice
După cum sugerează și numele, mușchiul scheletic este format din celule foarte specializate care mișcă scheletul și anumite alte părți ale corpului, cum ar fi limba. Mușchiul scheletic este voluntar, ceea ce înseamnă că creierul poate semnala în mod conștient când și cum să miște brațul pentru a ajunge la o carte de bibliotecă pe un raft, de exemplu. Celulele scheletice sunt structurate unic pentru a se contracta rapid și forțat, după cum este necesar.
Cele două tipuri de mușchi scheletici sunt cu mișcare lentă și cu mișcare rapidă. Mușchii cu mișcare lentă sunt fibre roșiatice care se metabolizează aerob și se contractă continuu pentru a îndeplini în mod constant sarcini precum starea de ore întregi sau alergarea unui maraton. Organitele mitocondriilor și moleculele care leagă oxigenul (mioglobina) sunt abundente în celulă.
Mușchii cu mișcări rapide poate fi subdivizat în funcție de cantitatea de mitocondrii și mioglobină prezente în fibra musculară. Fibrele musculare cu multă mitocondrie și mioglobină respirație aerobică pentru energie, în timp ce mușchii cu mai puține mitocondrii folosesc glicoliză. Mușchii cu mișcare rapidă permit explozii dramatice de energie pentru activități precum sprintul competitiv.
Funcția netedă a celulelor musculare
Mușchiul neted alungit se contractă involuntar sub influența hormonilor, a metaboliților și a sistemului nervos autonom. Găsit în tractul digestiv, conducte, artere și vase limfatice, celulele musculare netede se contractă împreună. Celulele musculare netede au un nucleu situat central, ca majoritatea celorlalte celule somatice.