Struktura mitochondrie Upraveno pomocí AI. (Foto: Mariana Ruiz Villarreal LadyofHats, volné dílo)
Marián Naniaš a Epoch Times Slovensko
Lidské tělo je neuvěřitelná energetická továrna. Z energie získané z potravy nepřetržitě vytváří ATP (adenosintrifosfát) – molekulu, která pohání téměř všechny procesy probíhající v našich buňkách. Většina ATP vzniká v mitochondriích.
Tato energie následně pohání každou tělesnou funkci, od dýchání a činnosti srdce až po pohyb a myšlení. ATP se přitom neustále vytváří, spotřebovává a znovu obnovuje, čímž zajišťuje nepřetržité fungování organismu.
V našem těle pracují miliardy drobných „buněčných elektráren“ – mitochondrií. Jejich společný výkon je pozoruhodný. Během běžného dne vyvíjí lidský organismus výkon přibližně 100 až 150 wattů. Při intenzivní fyzické aktivitě trénovaného sportovce může tento výkon krátkodobě dosáhnout 300 až 400 wattů.
Energie však není jediným „elektrickým zázrakem“ našeho organismu. Nervy a svaly pracují pomocí elektrických impulzů. Ty vznikají pohybem iontů, například sodíku a draslíku, přes buněčné membrány. Díky těmto elektrickým signálům může mozek rychle komunikovat se zbytkem těla a řídit pohyb, vnímání i činnost vnitřních orgánů.
Adenosintrifosfát (ATP). Upraveno pomocí AI. (NEUROtiker / Volné dílo)
Adenosintrifosfát (ATP). Upraveno pomocí AI. (Ben Mills / Volné dílo)
ATP je jako nabitá baterie – uchovává energii z potravy a dodává ji tam, kde ji tělo potřebuje: k pohybu, myšlení, dýchání, trávení, ale i k tomu, abyste právě teď mohli číst tento článek.
Kde a jak vzniká energie (ATP)?
Energie v těle pochází z potravy, kterou přijímáme – ze sacharidů, tuků a bílkovin.
(© Encyclopaedia Britannica, Inc.; upraveno pomocí AI.)
Tyto živiny se rozkládají na jednodušší látky – glukózu, mastné kyseliny a aminokyseliny. Buňky z nich následně získávají energii, kterou využívají k tvorbě ATP. Tento proces zahrnuje několik fází buněčného dýchání, přičemž většina z nich probíhá v mitochondriích. Funguje to následovně:
1. Trávení – příprava paliva pro buňky
V ústech, žaludku a především v tenkém střevě se živiny postupně rozkládají na jednodušší látky. Sacharidy, například z chleba či rýže, se mění na glukózu, tuky, například z másla nebo oleje, na mastné kyseliny a glycerol a bílkoviny, například z masa či vajec, na aminokyseliny.
Například po snědení krajíce chleba enzymy rozloží škrob na glukózu. Ta se následně vstřebává přes stěnu tenkého střeva do krve.
2. Glykolýza – první krok k výrobě energie
V buňce se glukóza nejprve rozštěpí na dvě menší molekuly. Při tomto procesu vzniká malé množství energie ve formě ATP – přibližně dvě molekuly ATP z jedné molekuly glukózy. Současně se část energie uloží do přenašečů, které ji předají v dalších krocích výroby energie v mitochondriích.
Glykolýza může probíhat i bez přítomnosti kyslíku, a proto poskytuje tělu rychlý zdroj energie, například při sprintu nebo intenzivní fyzické námaze. Je však poměrně neefektivní a při nedostatku kyslíku vzniká také laktát – látka, která se dočasně hromadí ve svalech.
3. Citrátový cyklus (Krebsův cyklus) – příprava na hlavní výrobu energie
(Narayanese, WikiUserPedia, YassineMrabet, TotoBaggins, Vojtech.dostal / CC BY-SA 3.0)
Acetyl-CoA – molekula, která přenáší „palivo“ do další fáze výroby energie – následně vstupuje do citrátového neboli Krebsova cyklu, kde se postupně rozkládá. Při tomto procesu vzniká oxid uhličitý (CO₂), který později vydechneme. Zároveň se většina uvolněné energie nevyužije okamžitě, ale uloží se do speciálních přenašečů energie. Ty fungují jako „nabité baterie“ a přenesou energii do poslední fáze tvorby ATP. V tomto kroku vzniká jen malé množství ATP – většina se vytvoří až v následující fázi.
4. Oxidativní fosforylace – hlavní výroba energie
V poslední fázi výroby energie předají přenašeče energie NADH a FADH₂ svou energii speciálnímu systému uvnitř mitochondrie. Tato energie pohání enzym zvaný ATP syntáza, který funguje jako drobná molekulární turbína a vyrábí ATP – hlavní zdroj energie pro buňky.
K dokončení tohoto procesu je nezbytný kyslík. Ten na konci reakce přijímá elektrony a spolu s vodíkem vytváří vodu. Právě proto je dýchání tak důležité – bez kyslíku by mitochondrie nedokázaly vyrobit většinu ATP.
Z jedné molekuly glukózy vzniká přibližně 30 až 32 molekul ATP, přičemž většina z nich se vytvoří právě v této závěrečné fázi. Takto získaná energie pohání všechno, co děláme – od tlukotu srdce a činnosti mozku až po pohyb svalů.
Podobným způsobem dokážou mitochondrie zpracovávat také tuky a bílkoviny. Tuky přitom obsahují velké množství energie, a proto slouží jako dlouhodobá zásoba paliva pro organismus.
Turbíny? Opravdu v našich buňkách?
Na první poslech to zní neuvěřitelně. Přesto se v každé mitochondrii nachází drobný molekulární „motor“, který se otáčí podobně jako turbína. Jeho úkolem je vyrábět ATP. Bez této miniaturní turbíny by nefungovalo srdce ani mozek, ani jediný sval.
ATP syntáza patří k nejpozoruhodnějším molekulárním strojům v přírodě. Její část se skutečně otáčí podobně jako turbína ve vodní elektrárně. Místo vody ji však pohání proud vodíkových iontů (H⁺), který vzniká uvnitř mitochondrie.
Otáčení této miniaturní „turbíny“ dodává energii potřebnou k tvorbě ATP. Bez kyslíku se tento proces zastaví, produkce ATP prudce klesne a buňky začnou odumírat. Právě proto dokáže člověk bez přísunu kyslíku přežít jen několik minut.
Fascinující je, že tento molekulární motor funguje prakticky stejně už miliardy let – od jednoduchých bakterií až po člověka. Každou sekundu se v našem těle otáčí nespočet takových „turbín“, abychom mohli myslet, pohybovat se, dýchat a jednoduše žít.
Jak vědci objevili mitochondrie a ATP
Všechno, o čem jsme dosud hovořili, je však ve vědě známo už celá desetiletí.
Mitochondrie poprvé pozoroval v roce 1857 švýcarský anatom Albert von Kölliker. V následujících desetiletích je vědci podrobněji zkoumali a v roce 1898 dostaly název mitochondrie, který používáme dodnes.
Také objev ATP byl výsledkem postupného vědeckého výzkumu. Tuto molekulu objevily v roce 1929 nezávisle na sobě dva vědecké týmy. V následujících desetiletích vědci objasnili její úlohu univerzálního zdroje energie v buňkách i mechanismus její tvorby v mitochondriích.
Tento výzkum vyvrcholil udělením Nobelových cen v letech 1978 a 1997. Od objevu ATP k podrobnému pochopení jeho fungování tak uplynulo téměř 70 let.
Co přinesly nejnovější objevy?
Po celá desetiletí biologové předpokládali, že energie vytvořená v buňce se jednoduše rozptýlí tam, kde je potřeba. Nové výzkumy však naznačují, že buňka může energii přenášet mnohem organizovaněji – jako by využívala vlastní síť „energetických kabelů“.
Studie publikovaná v časopise Nature, o níž 10. června 2026 informoval portál Phys.org, přinesla překvapivý objev. Mezinárodní tým 38 vědců vedený Ivanem Menéndezem-Montesem a Heshamem A. Sadekem z více než deseti výzkumných institucí zjistil, že mitochondrie se dokážou prostřednictvím jaderných pórů přímo „ukotvit“ k buněčnému jádru. Toto spojení umožňuje cíleně dodávat energii přímo tam, kde je potřeba – k regulaci genů a dalším klíčovým procesům v buňce.
Když výzkumníci posunuli mitochondrie pouhých 500 nanometrů od jádra – tedy o vzdálenost tisíckrát menší, než je tloušťka lidského vlasu – zásobování jádra energií se zhroutilo téměř na nulu.
Vědci si položili jednoduchou otázku: Co se stane, když se toto spojení přeruší? Jako byste odpojili elektrický kabel – bude systém fungovat dál?
Proto vytvořili buněčné i zvířecí modely, v nichž přerušili kontakt mezi mitochondriemi a buněčným jádrem, zatímco samotná schopnost mitochondrií vyrábět energii zůstala zachována.
Výsledky byly překvapivé. Buňky bez tohoto spojení se nedokázaly správně vyvinout v kardiomyocyty, tedy buňky srdeční svaloviny. Ještě dramatičtěji dopadly pokusy na myších embryích. Zvířata s narušeným spojením mezi mitochondriemi a jádrem uhynula ještě před narozením a vykazovala závažné poruchy vývoje srdce i nervového systému.
Sadek uvedl: „Myslím, že jde o důležitý objev nejen pro výzkum srdce, ale pro všechny buňky s jádrem. Prakticky každá oblast výzkumu lidských onemocnění může naše zjištění využít ke zkoumání úlohy tohoto mechanismu ve vlastním výzkumném modelu.“
Menéndez-Montes vysvětlil: „Výsledek nás překvapil a fascinoval. Tento projekt jsme zahájili s cílem zjistit, jak se mitochondriální oxidanty, známé jako reaktivní formy kyslíku (ROS), dostávají k DNA v jádře a proč brání přirozené schopnosti srdce regenerovat. Nakonec jsme však objevili něco mnohem významnějšího. Zjistili jsme, že mitochondrie a buněčné jádro spolupracují tak úzce, že si vytvořily vlastní systém přímého zásobování jádra energií.“
Jaký význam může mít tento objev?
Přestože jde zatím o výzkum zaměřený na lepší pochopení fungování buněk a jeho výsledky se dosud nepromítly do léčby pacientů, objev otevírá nové možnosti v několika oblastech:
- Regenerativní medicína – lepší pochopení toho, jak se buňky vyvíjejí v srdeční, nervové či jiné specializované buňky, by mohlo pomoci při vývoji nových regeneračních terapií.
- Onemocnění srdce – narušení přímého spojení mezi mitochondriemi a jádrem může hrát roli při poškození srdečních buněk. V budoucnu by to mohlo vést k novým způsobům léčby srdečního selhání nebo regenerace srdce po infarktu.
- Rakovina – protože nádorové buňky mají mimořádně vysoké energetické nároky, nové poznatky by mohly odhalit další cíle pro protinádorovou léčbu.
- Stárnutí a onemocnění mozku – vědci předpokládají, že poruchy této komunikace mohou souviset také se stárnutím buněk nebo neurodegenerativními onemocněními, jako jsou Alzheimerova či Parkinsonova choroba.
Zatím však jde o potenciální využití, které bude muset potvrdit další výzkum. Jedno je už dnes jasné – zdravé mitochondrie jsou pro správné fungování buněk ještě důležitější, než se dosud předpokládalo.
Co prospívá mitochondriím
Zdraví mitochondrií můžeme podpořit také vhodnou stravou. Vyvážený jídelníček bohatý na antioxidanty, omega-3 mastné kyseliny, vitaminy skupiny B, hořčík nebo koenzym Q10 přispívá k jejich správnému fungování a může podporovat tvorbu energie v buňkách.
Potraviny prospěšné pro mitochondrie:
- Listová a brukvovitá zelenina (špenát, kapusta, brokolice, růžičková kapusta) – bohatá na antioxidanty, vitaminy skupiny B a hořčík.
- Bobulovité ovoce (borůvky, maliny, jahody) – obsahuje antioxidanty, které chrání buňky před oxidačním stresem.
- Olivový olej, avokádo, ořechy a semínka – zdroj zdravých tuků, vitaminu E a hořčíku.
- Fermentované potraviny (kysané zelí, jogurt, kefír, kimči) – podporují zdravý střevní mikrobiom.
- Hořká čokoláda a kakao – obsahují flavonoidy s antioxidačními účinky.
- Ryby, vejce a kvalitní maso – dodávají bílkoviny, vitaminy skupiny B a další živiny důležité pro energetický metabolismus.
Mezi další prospěšné potraviny patří česnek, cibule, kurkuma, zelený čaj, květák, sója a arašídy.
Za jednu z nejvhodnějších forem stravování pro podporu zdraví mitochondrií se považuje středomořská strava. Je bohatá na zeleninu, ovoce, ryby, olivový olej, ořechy a celozrnné obiloviny. Několik studií naznačuje, že může podporovat správné fungování mitochondrií i vznik nových mitochondrií, tedy mitochondriální biogenezi.
Zajímavé je, že řada doporučení moderní vědy se překrývá se životním stylem našich předků. Kromě kvalitní stravy mitochondriím prospívá také pravidelný pohyb, dostatek spánku a podle některých výzkumů i přerušovaný půst či krátkodobé vystavení chladu, například při studené sprše.
Čemu je vhodné se vyhýbat?
- ultrazpracovaným potravinám,
- nadměrnému příjmu cukru a rafinovaných sacharidů,
- časté konzumaci průmyslově zpracovaných rostlinných olejů bohatých na omega-6 mastné kyseliny,
- nadměrnému pití alkoholu a kouření.
Co jsou ultrazpracované potraviny? Jde o průmyslově zpracované potraviny s množstvím přídatných látek, jako jsou emulgátory, barviva, aromata či konzervanty. Bývají velmi chutné, podporují přejídání a obvykle obsahují velké množství cukru, soli nebo nezdravých tuků.
Patří sem například slazené nápoje, chipsy, sladkosti, instantní jídla, mražené polotovary, uzeniny či většina baleného trvanlivého pečiva.
–etsk–
-etcz-
Comentarios