Mitohondrijas Puses, funkcijas un saistītās slimības



The mitohondriji tie ir mazi organelles (šūnas daļas, kurām ir īpaša funkcija), kas ir atbildīgas par barības vielu noārdīšanu un enerģijas pilnas molekulu radīšanu ATP (Adenosín Trifosfato, īpaša molekula) veidā, ko vēlāk lieto šūnas.

Šā iemesla dēļ tiek teikts, ka mitohondriji darbojas kā šūnu gremošanas sistēma, kas var salīdzināt ar elektrisko sistēmu, kas nodrošina elektroenerģiju tirdzniecības centram vai pilsētai, ti, enerģijas avotam.

Elektroenerģijas ražošanas sistēma izmanto kurināmo, lai "radītu" elektroenerģiju. Jo lielāka pilsēta, jo vairāk enerģijas būs nepieciešams.

Tāpat, ja šūnas ir aktīvākas, tām nepieciešams lielāks mitohondriju daudzums..

Lai ražotu ATP, mitohondriji veic procesu, ko sauc par šūnu elpošanu. Mitohondriji pārtrauc pārtikas molekulas ogļhidrātu veidā un apvieno tos ar skābekli, lai iegūtu ATP galīgo rezultātu. Lai izmantotu pareizu ķīmisko reakciju, viņi izmanto proteīnus, ko sauc par fermentiem.

Šūnu elpošana sadala saņemtās vielas vienkāršākos savienojumos (oglekļa dioksīdā un ūdenī), un tas ir, ja rodas organisma izdalīšanās..

Šīs organellas, ko sauc par mitohondrijām, brīvi peldē visās eukariotiskajās šūnās, gan dzīvniekos, gan augos.

Dažas šūnas, piemēram, eritrocīti (sarkanās asins šūnas) nesatur mitohondrijas. To skaits var atšķirties no viena līdz desmit tūkstošiem atkarībā no šūnas veida.

Attiecībā uz muskuļu šūnām, kas prasa daudz enerģijas, tās ir daudz bagātākas. No otras puses, neironiem nav nepieciešams tik daudz enerģijas, ka viņiem ir mazāks mitohondriju daudzums.

Mitohondriji spēj ātri mainīt formu (eliptisks vai ovāls), kā arī, ja nepieciešams, pārvietoties šūnā.

Pat ja šūna nesaņem pietiekami daudz enerģijas, viņi var reproducēt sevi, kļūstot lielākiem un sadalot vēlāk, procesā, ko sauc par bināro šķelšanos..

Gluži pretēji, ja šūnai nepieciešams mazāks enerģijas daudzums, daži mitohondriji kļūst neaktīvi vai mirst.

Puses Mitohondriju struktūra

Mitohondriji ir dinamiski un pastāvīgi drošina, veidojot ķēdes un pēc tam atdalot. Parasti tiem ir kapsulas veida forma, skatoties atsevišķi.

Ar elektronu mikroskopu ir iespējams noteikt šādas mitohondriju daļas:

Ārējā membrāna

Tas ir pilnīgi caurlaidīgs mazām molekulām. Ar gludu virsmu tā satur īpašus kanālus, kas pārvadā lielākas molekulas. Tas kalpo arī kā aizsardzība un tās forma mainās no apaļas līdz iegarenai.

Tajā ir porīni, īpašas olbaltumvielas, kas pilda poru funkciju (tātad tās nosaukumu), caur kurām citas molekulas var iet pa kārtām.

Iekšējā membrāna 

To sauc arī par "intermitohondriju membrānu". Tas ir mazāk caurlaidīgs nekā ārējais, tas ir, tas ļauj daudz mazākām molekulām nonākt matricā.

Tajā ir krokās, ko sauc par "crests". Daudzas ķīmiskās reakcijas, kas rodas mitohondrijās, notiek tieši iekšējā membrānā.

Šī membrāna satur elektronu transportēšanas sistēmu, ar kuru tās tiek transportētas no viena proteīna komponenta uz nākamo, veidojot ķēdi.

Intermembranozā telpa

Tas ir par telpu, kas pastāv starp ārējām un iekšējām membrānām. To sauc arī par "dobumu".

To raksturo augsta protonu koncentrācija, pateicoties elektronu transportēšanas sistēmai iekšējā membrānā.

Šī platība ir aptuveni 70 ngngström, ti, 7 x 10-9 metri (0,000000007 m).

Crests

Tās ir iekšējās membrānas krokās un palīdz palielināt virsmas laukumu, lai varētu rasties vairāk ķīmisku reakciju, piemēram, elektronu transportēšana un šūnu elpošana..

Ja nebūtu šo kroku, iekšējā membrāna vienkārši būtu sfēriska virsma, kurā varētu rasties mazāk ķīmisko reakciju, un tādēļ tā būtu daudz mazāk efektīva struktūra..

Matrica

Tas ir šķidrums, līdzīgs gēls, kas atrodas mitohondrijās. Tā satur maisījumu ar augstu fermentu koncentrāciju, un tajā notiek tā sauktais Krebsa cikls, kurā barības vielas tiek metabolizētas, pārveidojot tās par blakusproduktiem, ko mitohondriji var izmantot enerģijas ražošanai..

Mitohondriju matricā tiek novērotas pašu ribosomas, kas darbojas, lai sintezētu proteīnus.

Vēl viena matricas iezīme ir mitohondriju DNS, tas ir, tā paša ģenētiskā materiāla klātbūtne. Turklāt tas var radīt savas ribonukleīnskābes (RNS) un proteīnus. Daudzu proteīnu sintēzei ir nepieciešama mitohondriju DNS.

Arī matricā ir struktūras, ko sauc par granulām un kuras šobrīd vēl ir pētījušas šūnu biologi. Tiek uzskatīts, ka tie var kontrolēt jonu koncentrāciju.

Funkcijas

Mitohondriji izpilda vairākas funkcijas. Daži tiek uzskatīti par galvenajiem un citi ir sekundāri.

Enerģijas ražošana

Tā ir svarīgākā mitohondriju funkcija. Lai gan ir runāts par enerģijas ražošanu vai radīšanu, daudzi autori dod priekšroku terminam "atbrīvot", jo tas, kas faktiski notiek, ir uzglabātās enerģijas izlaišana, pateicoties ķīmiskām reakcijām, kas notiek mitohondrijās..

Kā jau iepriekš minēts, atbrīvoto enerģiju pārstāv ATP molekulas.

Tas notiek ar šūnu elpošanas procesu, ko sauc arī par aerobo elpošanu, jo tas ir atkarīgs no skābekļa klātbūtnes. Šim procesam ir trīs posmi:

  1. Glikolīze vai cukura molekulu atdalīšana
  2. Krebsa cikls - process, kurā olbaltumvielas un tauki tiek pielīdzināti pēc izvēles starp to, kas ir produktīvs vai nē..
  3. Elektronu transportēšana

Siltuma ražošana

Termoģenēzes vai siltuma ražošanas process ir dzīvos organismos, īpaši zīdītājos. Atkarībā no tā, kā sākas siltuma ražošana, to iedala:

  • Termogenēze, kas saistīta ar vingrinājumu, tas ir, kustības dēļ (piemēram, drebēšana).
  • Termogenēze nav saistīta ar fizisko slodzi (kustību), kurā ir iekļauta ne-drebējoša termogeneze.
  • Diēta izraisīta termogēze.

Šajā ziņā mitohondriju matricā parādās neredzošs termogenējums. Tas ir protonu "noplūdes" dēļ, kas dažreiz notiek noteiktos apstākļos un kad tas notiek, protonu enerģijas izdalīšanās siltuma veidā..

Ne-izslāpis termogēze biežāk rodas šajos organismos ar brūnu taukaudu, piemēram, lāčiem, kas dzīvo aukstā klimatā, kas pārziemo laikā, kad iesaldēti.

Ieguldījums apoptozes procesā

Apoptoze nav vairāk par ieprogrammētu šūnu nāvi, kas ir labvēlīga organismiem, jo ​​tā ļauj kontrolēt šūnu augšanu, iznīcinot tos, kas nav nepieciešami.

Piemēram, cilvēka embrija veidošanās laikā pirkstu diferenciācija notiek ar apoptozi, likvidējot šūnas, kas atrodas starp pirkstiem un kas izraisa to atdalīšanu..

Tādā pašā veidā šis process ir ļoti noderīgs normālai orgānu veidošanai, šūnu, kas inficētas ar vīrusiem vai vēža šūnām, iznīcināšanai..

Mitohondriji palīdz nodrošināt, ka labās šūnas izdzīvo un likvidē tās, kas nav nepieciešamas, veicinot apoptozi.

Kalcija uzglabāšana

Mitohondriji ir svarīgi "trauki", kuros uzglabā kalcija jonus, un šī minerāla koncentrācijai ir būtiska nozīme šūnu funkcionēšanā..

Šie daudzumi ir jākontrolē precīzi, lai izvairītos no pārslodzes, kas var ietekmēt šūnu darbību.

Mitohondriji arī darbojas kā kalcija daudzuma regulatori un novērš šos pārslodzes.

Ieguldījums noteiktu hormonu sintēzes procesā

Mitohondriji ir iesaistīti tādu hormonu ražošanā kā estrogēns un testosterons.

Saistītās slimības

Kā minēts iepriekš, mitohondriju galvenā funkcija ir atbrīvot enerģiju, kas nepieciešama, lai organisms saglabātu sevi un augšanas procesi..

Var gadīties, ka mitohondrijā netiek izdalīts pietiekami daudz enerģijas, tādējādi radot ievainojumus vai pat šūnu nāvi.

Kad tas notiek visā organismā, katra no ķermeņa sistēmām sāk neizdoties, kāpēc tiek apdraudēta personas dzīve.

Starp orgāniem un sistēmām, ko var ietekmēt mitohondriju slimība, ir:

  • Aizkuņģa dziedzeris (diabēts)
  • Aknas (aknu slimība)
  • Nieres
  • Muskuļi (vājums, sāpes)
  • Sirds
  • Acis (aklums, katarakta)
  • Smadzenes (trīce, motora problēmas),
  • Ausis (kurlums)
  • Endokrīnās sistēmas
  • Elpošanas sistēma

Tas ir tāpēc, ka tie prasa lielāku enerģijas daudzumu, lai pareizi darbotos.

Šāda veida ciešanas ir saistītas ar to, ka mitohondrijās radušās olbaltumvielas ir maz vai nav, un tās ir saistītas arī ar metabolismu..

Šo izmaiņu izcelsme ir kāda veida mutācija DNS, kas atrodas mitohondrijās. Neskatoties uz nelielo ieguldījumu cilvēka genomā, tām ir diezgan plaša ietekme katrā no iepriekš minētajām sistēmām.

Citi pētījumi ir saistīti ar vairākām neiroloģiskām slimībām, piemēram, Parkinsona slimību, ar gēnu izmaiņām, kas saistītas ar mitohondriju funkciju, jo slimības skartie audi prasa mitohondriju sniegtās enerģijas ieguldījumu..

Atsauces

  1. "Citi" mitohondriju funkcijas. Saturs iegūts no: ruf.rice.edu.
  2. Kas ir mitohondriji un kādas ir tās funkcijas? Saturs iegūts no: comofuncionaque.com.
  3. Šūnu mitohondriji. Saturs iegūts no: ducksters.com.
  4. Šūnas - mitohondriji. Saturs iegūts no: kidsbiology.com.
  5. Mitohondriju slimības. Saturs iegūts no: tsbvi.edu.
  6. Mitohondriju funkcija. Saturs iegūts no: ivyroses.com.
  7. López, M. un Pereda, S. (2013). Bioloģija 1. Mediju izglītība. Santjago de Čīle, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
  8. Mitohondriju struktūra. Saturs iegūts no: ivyroses.com.
  9. Vidyasagar, A. (2015). Live Science: Kas ir mitohondriji? Saturs iegūts no: livescience.com.
  10. Rogers, K. Enclyclopaedia Britannica: Mitohondrijs. Saturs iegūts no: britannica.com.
  11. Mitohondriji - Powerhouse ieslēgšana. Saturs iegūts no: biology4kids.com.