Mitokondrid Pooled, funktsioonid ja nendega seotud haigused



The mitokondrid nad on väikesed organellid (raku osad, millel on spetsiifiline funktsioon), mis vastutavad toitainete lagundamise ja energiaga täismolekulide loomise eest ATP (Adenosín Trifosfato, erimolekul) kujul, mida rakud kasutavad hiljem.

Sel põhjusel öeldakse, et mitokondrid toimivad rakusisene seedesüsteem, mis on võimeline võrdlema elektrisüsteemiga, mis pakub elektrienergiat kaubanduskeskusele või linnale, st energiaallikale.

Elektri genereerimissüsteem kasutab kütust elektrienergia loomiseks. Mida suurem linn, seda rohkem energiat on vaja.

Samuti, kui rakud on aktiivsemad, vajavad nad suuremat kogust mitokondrit..

ATP tootmiseks teostavad mitokondrid protsessi, mida nimetatakse rakuliseks hingamiseks. Mitokondrid võtavad toidu molekulid süsivesikute kujul ja kombineerivad need hapnikuga, et anda ATP lõpptulemus. Õige keemilise reaktsiooni tekkimiseks kasutavad nad valke, mida nimetatakse ensüümiks.

Rakuline hingamine laguneb vastuvõetud ained lihtsamateks ühenditeks (süsinikdioksiidiks ja veeks), ja see on koht, kus toimub organismile eralduva energia vabanemine..

Need organellid nimetatakse mitokondriteks vabalt kõigis eukarüootsetes rakkudes, nii loomades kui taimedes.

Mõned rakud, näiteks erütrotsüüdid (punased verelibled) ei sisalda mitokondreid. Nende arv võib sõltuvalt raku liigist varieeruda ühest kuni 10 000ni.

Lihasrakkude puhul, mis vajavad palju energiat, on nad rohkem. Teisest küljest ei vaja neuronid nii palju energiat, seega on neil väiksem kogus mitokondrit.

Mitokondrid on võimelised kiiresti muutma kuju (elliptilised või ovaalsed) ning liikuma vajaduse korral rakus.

Isegi kui rakk ei saa piisavalt energiat, saavad nad binaarse lõhustumise protsessis paljuneda ja hiljem jagada..

Vastupidi, kui rakk vajab väiksemat energiat, muutuvad mõned mitokondrid inaktiivseks või surevad.

Pooled Mitokondrite struktuur

Mitokondrid on dünaamilised ja sulavad pidevalt ahelad ning seejärel eralduvad. Need on tavaliselt kapslikujulised, kui neid vaadatakse eraldi.

Elektronmikroskoobi abil on olnud võimalik määratleda mitokondrite järgmisi osi:

Väline membraan

See on väikeste molekulide jaoks täielikult läbilaskev. Sile pinnaga sisaldab see spetsiaalseid kanaleid, mis transpordivad suuremaid molekule. Samuti toimib see kaitsena ja selle kuju varieerub piklikust.

Selles on poriinid, spetsiaalsed valgud, mis täidavad pooride funktsiooni (seega selle nimi), mille kaudu teised molekulid võivad omakorda läbida.

Sisemine membraan 

Seda nimetatakse ka "intermitokondriaalmembraaniks". See on vähem läbilaskev kui välimine, see tähendab, et see lubab maatriksisse ainult palju väiksemaid molekule.

Selles on voldid, mida nimetatakse "crests". Paljud mitokondrites esinevad keemilised reaktsioonid toimuvad spetsiifiliselt sisemembraanis.

See membraan sisaldab elektronide transpordisüsteemi, mille abil nad kantakse ühest valgu komponendist teise, moodustades ahela.

Intermembraanne ruum

See on ruum, mis on välis- ja sisemembraani vahel. Seda nimetatakse ka "õõnsuseks".

Seda iseloomustab kõrge prootonikontsentratsioon, mis on tingitud elektron-transpordisüsteemi olemasolust sisemises membraanis.

See ruum on umbes 70 ngngström, mis on 7 x 10-9 meetrit (0,000000007 m).

Harud

Nad on sisemembraani voldid ja aitavad suurendada pindala, nii et võib tekkida rohkem keemilisi reaktsioone, nagu elektronide transport ja raku hingamine..

Nende voldite puudumisel oleks sisemine membraan lihtsalt sfääriline pind, kus esineks vähem keemilisi reaktsioone ja seega oleks see palju vähem tõhus struktuur.

Maatriks

See on vedelik, sarnane geeliga, mis sisaldub mitokondrites. See sisaldab suure kontsentratsiooniga ensüümide segu ja sellega kaasneb nn Krebsi tsükkel, kus toitained metaboliseeruvad, muutes need kõrvalproduktideks, mida mitokondrid võivad energia tootmiseks kasutada..

Mitokondrite maatriksis täheldatakse oma ribosoome, mis toimivad valkude sünteesimiseks.

Maatriksi teine ​​tunnus on mitokondriaalse DNA olemasolu, st omaenda geneetiline materjal. Lisaks võib see toota oma ribonukleiinhappeid (RNA) ja valke. Mitokondriaalne DNA on vajalik paljude valkude sünteesiks.

Samuti on maatriksis struktuurid, mida nimetatakse graanuliteks, mis on endiselt rakubioloogide poolt uuritud. Arvatakse, et nad võivad kontrollida ioonide kontsentratsioone.

Funktsioonid

Mitokondrid täidavad rohkem kui ühte funktsiooni. Mõned neist loetakse peamisteks ja teised on teisejärgulised.

Energiatootmine

See on mitokondrite kõige olulisem funktsioon. Ehkki räägitakse energia tootmisest või loomisest, eelistavad paljud autorid kasutada mõistet "vabastada", sest see, mis tegelikult juhtub, on salvestatud energia vabastamine tänu mitokondrites toimuvatele keemilistele reaktsioonidele..

Nagu me varem mainisime, on vabanenud energiat esindavad ATP molekulid.

See toimub raku hingamise protsessi kaudu, mida nimetatakse ka aeroobseks hingamiseks, sest see sõltub hapniku olemasolust. Selles protsessis on kolm etappi, mis on:

  1. Glükolüüs või suhkru molekulide eraldamine
  2. Krebsi tsükkel - protsess, mille käigus valkude ja rasvade omastamine sõltub sellest, milline on kasuliku või mitte keha vahel.
  3. Elektrooniline transport

Soojuse tootmine

Elusorganismides, eriti imetajatel, esineb termogeneesi või soojuse tootmine. Vastavalt soojusenergia tootmise viisile liigitatakse see järgmiselt:

  • Treeninguga seotud termogenees, st liikumise tõttu (näiteks: värisemine).
  • Termogenees ei ole seotud füüsilise koormusega (liikumine), mille sees ei ole värisev termogenees.
  • Dieet-indutseeritud termogenees.

Selles mõttes tekib mitokondrite maatriksis mitte-värisev termogenees. See on prootonite "lekke" tõttu, mis mõnikord teatud tingimustel esineb ja kui see juhtub, on tulemuseks prootoni energia vabanemine soojuse kujul.

Mitte janune termogenees esineb nendes organismides sagedamini pruuni rasvkoega nagu karud, mis elavad külma kliimaga, mis talvitub kõige sügavamal perioodil.

Panus apoptoosi protsessi

Apoptoos ei ole rohkem kui programmeeritud rakusurma protsess, mis on organismidele kasulik, kuna see võimaldab rakkude kasvu kontrollimist, hävitades need, mis ei ole vajalikud.

Näiteks inimese embrüo moodustumise ajal toimub sõrmede diferentseerumine apoptoosi teel, kõrvaldades sõrmede vahelised rakud, mille tulemuseks on selle eraldumine..

Samamoodi aitab see protsess elundite normaalsel moodustumisel, viiruste või vähirakkudega nakatunud rakkude hävitamisel suurt abi.

Mitokondrid aitavad tagada, et paremad rakud jääksid ellu ja kõrvaldaksid need, mis ei ole vajalikud apoptoosi soodustamise teel.

Kaltsiumi säilitamine

Mitokondrid on olulised "anumad", milles säilitatakse kaltsiumiioone ja selle mineraalide kontsentratsioon on rakulises funktsioneerimises oluline..

Neid koguseid tuleb kontrollida, et vältida ülekoormust, mis võib mõjutada rakkude funktsiooni.

Mitokondrid toimivad ka kaltsiumi koguste regulaatoritena ja väldivad neid ülekoormusi.

Panus teatud hormoonide sünteesi

Mitokondrid osalevad selliste hormoonide nagu östrogeen ja testosteroon tootmisel.

Seotud haigused

Nagu eespool mainitud, on mitokondrite peamine ülesanne vabastada keha enda jaoks vajalik energia ja kasvuprotsessid..

Võib juhtuda, et mitokondrid ei vabasta piisavalt energiat, põhjustades seega vigastusi või isegi rakusurma.

Kui see juhtub kogu organismis, hakkab iga keha süsteem ebaõnnestuma, miks inimese elu on ohus.

Mitokondriaalse haiguse poolt mõjutatud elundite ja süsteemide hulgas on:

  • Kõhunääre (diabeet)
  • Maksa (maksahaigus)
  • Neerud
  • Lihased (nõrkus, valu)
  • Süda
  • Silmad (pimedus, katarakt)
  • Aju (värinad, motoorsed probleemid),
  • Kõrvad (kurtuvus)
  • Endokriinsüsteem
  • Hingamisteed

Seda seetõttu, et nad vajavad nõuetekohaseks toimimiseks suuremat energiat.

Seda tüüpi kiindumused on tingitud mitokondrites tekkinud valkude vähe või üldse mitte, mis on seotud ka ainevahetusega..

Nende muutuste päritolu on mitokondrites esineva DNA teatud tüüpi mutatsioon. Vaatamata oma vähesele panusele inimese genoomi, on neil üsna eeltoodud süsteemides üsna lai mõju.

Teised uuringud on seotud mitmete neuroloogiliste haigustega, nagu Parkinsoni tõbi, mitokondrite funktsiooniga seotud geenide muutustega, kuna haiguse poolt mõjutatud kuded vajavad mitokondrite pakutavat energiat..

Viited

  1. "Muud" mitokondrid. Välja otsitud andmebaasist: ruf.rice.edu.
  2. Mis on mitokondrid ja millised on selle funktsioonid? Välja otsitud andmebaasist: comofuncionaque.com.
  3. Cell-Mitokondrid. Välja otsitud andmebaasist: ducksters.com.
  4. Rakud-mitokondrid. Välja otsitud: kidsbiology.com.
  5. Mitokondriaalsed haigused. Välja otsitud andmebaasist: tsbvi.edu.
  6. Mitokondrite funktsioon. Välja otsitud andmebaasist: ivyroses.com.
  7. López, M. ja Pereda, S. (2013). Bioloogia 1. Meediakoolitus. Santiago de Chile, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
  8. Mitokondrite struktuur. Välja otsitud andmebaasist: ivyroses.com.
  9. Vidyasagar, A. (2015). Live Science: mis on mitokondrid? Välja otsitud aadressilt: livescience.com.
  10. Rogers, K. Enclyclopaedia Britannica: Mitokondrid. Välja otsitud: britannica.com.
  11. Mitokondrid - Powerhouse'i sisselülitamine. Välja otsitud andmebaasist: biology4kids.com.