ไมโทคอนเดรียขนาดเล็กนับพันสามารถพบได้ในเซลล์ยูคาริโอตที่ต้องการพลังงานสูง ตัวอย่างเช่น ไมโตคอนเดรียครอบครอง 40 เปอร์เซ็นต์ของไซโตพลาสซึมของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ สมาคมชีววิทยาเซลล์แห่งอังกฤษ. ไมโตคอนเดรียใช้ออกซิเจนและเผาผลาญพลังงานอาหารเพื่อสร้างโมเลกุล ATP ที่เข้าถึงได้ง่ายโดยผ่านกระบวนการหายใจของเซลล์ (ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน) ซึ่งจะช่วยกระตุ้นเซลล์ นักกีฬาพึ่งพาไมโตคอนเดรียที่อุดมสมบูรณ์ในเซลล์กล้ามเนื้อเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
โครงสร้างเซลล์กล้ามเนื้อ
เซลล์กล้ามเนื้อ (myocytes) เป็นมัดที่สบายของ ไมโครไฟเบอร์ ด้วยเอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมเฉพาะ (sarcoplasmic reticulum). เซลล์กล้ามเนื้อเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเส้นใยกล้ามเนื้อยาว กล้ามเนื้อของสิ่งมีชีวิตจะดัน ดึง และหดตัวเพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้นของเซลล์ประสาทจากสมองหรือระบบประสาทอัตโนมัติ ไมโตคอนเดรียจะกระจายไปทั่วเซลล์กล้ามเนื้อเพื่อให้เซลล์มีโมเลกุล ATP อย่างต่อเนื่อง
แผนภาพเซลล์กล้ามเนื้อดูไม่เหมือนกับเซลล์ประเภทอื่นๆ ในร่างกายมนุษย์ เนื่องจากรูปร่างของเซลล์สัมพันธ์กับการทำงานของเซลล์ ออร์แกเนลล์ของเซลล์กล้ามเนื้อมีชื่อแตกต่างกันเล็กน้อย: พลาสมาเมมเบรนเรียกว่า
sarcolemma; ไซโตพลาสซึมคือ ซาร์โคพลาสซึมและเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมคือ sarcoplasmic reticulum. เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างมีนิวเคลียสจำนวนมากตามเยื่อหุ้มเซลล์ ศูนย์กลางของเซลล์ประกอบด้วยแถบโปรตีนสลับกัน (myofibrils) ที่หดตัวเมื่อสัญญาณประสาทไปถึงเซลล์ออร์แกเนลล์ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ
เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อประกอบด้วยเซลล์กล้ามเนื้อทรงกระบอกยาวบางและมีออร์แกเนลล์แน่น เซลล์อาจจะ หลายนิวเคลียส และแบ่งปันไซโทพลาซึม มากมาย ไมโตคอนเดรีย จะพบในแต่ละเซลล์ของกล้ามเนื้อเพื่อให้พลังงานเมแทบอลิซึมสำหรับการหดตัวของกล้ามเนื้อ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมช่วยไมโทคอนเดรียในการกรองโมเลกุลและรักษาสภาวะสมดุล
บทบาทของไมโตคอนเดรียในเซลล์กล้ามเนื้อ
ไมโตคอนเดรีย เป็นออร์แกเนลล์สำคัญที่อยู่ในเยื่อหุ้มสองชั้นซึ่งมี DNA ที่สืบทอดมาจากมารดา ชั้นเมมเบรนชั้นนอกกรองโมเลกุลขนาดใหญ่ออก ชั้นเยื่อหุ้มชั้นในมีหลายชั้นเรียกว่า คริสเตฝังอยู่ด้วยโปรตีนที่ขนส่งโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเอทีพี เซลล์ยูคาริโอตสามารถมีที่ใดก็ได้ตั้งแต่ไมโตคอนเดรียหนึ่งตัวไปจนถึงไมโตคอนเดรียนับพันในไซโตพลาสซึมของพวกมัน
การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าไมโตคอนเดรียทำหน้าที่เป็นโรงไฟฟ้าโดยการผลิตและกระจายพลังงานผ่านโครงข่ายไฟฟ้าตามที่รายงานโดย สถาบันสุขภาพแห่งชาติ. ไมโตคอนเดรียเกิดขึ้นตามสัดส่วนการทำงานและวัตถุประสงค์ของเซลล์ ตัวอย่างเช่น ไมโตคอนเดรียที่อุดมสมบูรณ์ในเซลล์กล้ามเนื้อทำให้สิ่งมีชีวิตตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องหนีจากผู้ล่า
การทำงานของเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่าง
ตามชื่อที่บอกไว้ กล้ามเนื้อโครงร่างประกอบด้วยเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงที่เคลื่อนโครงกระดูกและส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เช่น ลิ้น กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นไปโดยสมัครใจ ซึ่งหมายความว่าสมองสามารถส่งสัญญาณอย่างมีสติว่าเมื่อใดและอย่างไรที่จะขยับแขนเพื่อไปยังหนังสือห้องสมุดบนหิ้ง เป็นต้น เซลล์โครงกระดูกมีโครงสร้างเฉพาะเพื่อให้หดตัวอย่างรวดเร็วและบังคับได้ตามต้องการ
กล้ามเนื้อโครงร่างสองประเภทคือการกระตุกช้าและกระตุกเร็ว กล้ามเนื้อกระตุกช้า เป็นเส้นใยสีแดงที่เผาผลาญแบบแอโรบิกและหดตัวอย่างต่อเนื่องเพื่อทำงานอย่างต่อเนื่องเช่นยืนเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือวิ่งมาราธอน ออร์แกเนลล์ของไมโตคอนเดรียและโมเลกุลที่จับกับออกซิเจน (myoglobin) มีอยู่มากมายในเซลล์
กล้ามเนื้อกระตุกเร็ว อาจแบ่งย่อยเพิ่มเติมตามปริมาณของไมโทคอนเดรียและไมโอโกลบินที่มีอยู่ในเส้นใยกล้ามเนื้อ เส้นใยกล้ามเนื้อที่มีไมโตคอนเดรียและไมโอโกลบินจำนวนมากใช้ การหายใจแบบแอโรบิก เพื่อเป็นพลังงาน ในขณะที่กล้ามเนื้อที่มีไมโตคอนเดรียใช้น้อยลง ไกลโคไลซิส. กล้ามเนื้อกระตุกเร็วทำให้เกิดการระเบิดพลังงานอย่างมากสำหรับกิจกรรมต่างๆ เช่น การวิ่งแข่ง
ฟังก์ชั่นเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ
กล้ามเนื้อเรียบที่ยืดออกจะหดตัวโดยไม่สมัครใจภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมน สารเมตาบอลิซึม และระบบประสาทอัตโนมัติ พบในทางเดินอาหาร ท่อ หลอดเลือดแดง และท่อน้ำเหลือง เซลล์กล้ามเนื้อเรียบหดตัวรวมกัน เซลล์กล้ามเนื้อเรียบมีนิวเคลียสอยู่ตรงกลางเช่นเดียวกับเซลล์ร่างกายอื่นๆ