Тисячі крихітних мітохондрій можна знайти в клітинах еукаріот з високими енергетичними потребами. Наприклад, мітохондрії займають 40 відсотків цитоплазми клітини серцевого м'яза, згідно з Британське товариство клітинної біології. У процесі клітинного дихання (окисне фосфорилювання) мітохондрії використовують кисень і метаболізують харчову енергію для утворення легкодоступних молекул АТФ, які живлять клітину. Спортсмени залежать від рясних мітохондрій у своїх м’язових клітинах для досягнення максимальної продуктивності.
Структура м’язових клітин
М’язові клітини (міоцити) - це щільні пучки мікрофібрили зі спеціалізованим ендоплазматичним ретикулумом (саркоплазматичний ретикулум). М’язові клітини з’єднуються, утворюючи довгі м’язові волокна. М'язи організму штовхаються, тягнуться і скорочуються у відповідь на подразнення нервових клітин мозку або вегетативної нервової системи. Мітохондрії розподіляються по всій м’язовій клітині, щоб постійно забезпечувати клітину молекулами АТФ.
Діаграма м’язових клітин виглядає зовсім несхожо на інші типи клітин людського тіла, оскільки форма клітини пов’язана з функцією клітини. Органели м’язової клітини також називаються дещо інакше: називається плазматична мембрана
Органели в м’язовій тканині
М'язова тканина складається з довгих тонких циліндричних м'язових клітин, що містять щільно укладені органели. Клітини можуть бути багатоядерні і поділяють цитоплазму. Численні мітохондрії знаходяться в кожній м’язовій клітині для забезпечення метаболічної енергії для скорочення м’язів. Ендоплазматичний ретикулум допомагає мітохондріям фільтрувати молекули та підтримувати гомеостаз.
Роль мітохондрій у м’язових клітинах
Мітохондрії є необхідними органелами, укладеними в подвійну мембрану, яка має власну успадковану від матері ДНК. Зовнішній мембранний шар фільтрує великі молекули. Внутрішній мембранний шар має кілька складок, т.зв. кристи, вкладений у білки, що транспортують молекули, що беруть участь у виробництві АТФ. Еукаріотичні клітини можуть містити десь від однієї мітохондрії до тисячі мітохондрій у своїй цитоплазмі.
Недавні дослідження показують, що мітохондрії функціонують як електростанція, виробляючи та розподіляючи енергію по електромережі, як повідомляє Національний інститут охорони здоров’я. Мітохондрії виникають пропорційно функції та призначенню клітини. Наприклад, рясні мітохондрії в м’язових клітинах дозволяють організму швидко реагувати, що може бути особливо корисним при втечі від хижака.
Функція скелетних м’язів
Як випливає з назви, скелетні м'язи складаються з вузькоспеціалізованих клітин, які рухають скелет та деякі інші частини тіла, такі як язик. Скелетні м’язи є добровільними, тобто мозок може свідомо сигналізувати, коли і як рухати рукою, щоб дістатись, наприклад, до бібліотечної книги на полиці. Скелетні клітини мають унікальну структуру, щоб швидко та примусово скорочуватись за необхідності.
Два типи скелетних м’язів - повільні та швидкі. М’язи, що повільно смикаються - це червонуваті волокна, які аеробно метаболізуються і постійно скорочуються, щоб стабільно виконувати такі завдання, як годинна стояння або біг марафону. Органели мітохондрій та молекули, що зв’язують кисень (міоглобін) багато в клітині.
М’язи, що швидко посмикуються може бути додатково розподілено за кількістю мітохондрій та міоглобіну, присутніх у м’язовій клітковині. Використовують м’язові волокна з великою кількістю мітохондрій та міоглобіну аеробне дихання для енергії, тоді як м’язи з меншою кількістю мітохондрій використовують гліколіз. М'язи, що швидко посмикуються, забезпечують різкі спалахи енергії для таких занять, як змагальний спринт.
Функція гладких м’язових клітин
Подовжена гладка мускулатура мимоволі скорочується під впливом гормонів, метаболітів та вегетативної нервової системи. Знаходячись у травному тракті, протоках, артеріях і лімфатичних судинах, клітини гладких м’язів скорочуються між собою. Клітини гладких м’язів мають одне центрально розташоване ядро, як і більшість інших соматичних клітин.
