Strany mitochondrií, funkce a související nemoci

mitochondrie jsou to malé organely (části buňky, které mají specifickou funkci), které jsou zodpovědné za rozkládání živin a vytváření molekul plných energie ve formě ATP (Adenosín Trifosfato, speciální molekula), která je později používána buňkami.

Z tohoto důvodu se říká, že mitochondrie fungují jako buněčný trávicí systém, jsou schopny porovnat se s elektrickým systémem, který poskytuje elektrickou energii do obchodního centra nebo města, tj. Zdroje energie..

Systém pro výrobu elektrické energie používá palivo k "výrobě" elektřiny. Čím větší je město, tím více energie bude potřebovat.

Podobně, pokud jsou buňky aktivnější, vyžadují větší množství mitochondrií..

Pro produkci ATP provádějí mitochondrie proces nazývaný buněčné dýchání. Mitochondrie berou molekuly potravy ve formě sacharidů a kombinují je s kyslíkem, aby poskytly konečný výsledek ATP. Pro správnou chemickou reakci používají proteiny zvané enzymy.

Buněčné dýchání rozkládá přijaté látky na jednodušší sloučeniny (oxid uhličitý a vodu), a to je místo, kde dochází k uvolňování energie, která poskytuje organismu..

Tyto organely zvané mitochondrie volně plují ve všech eukaryotických buňkách, jak zvířatech, tak rostlinách.

Některé buňky, jako jsou erytrocyty (červené krvinky) neobsahují mitochondrie. Jejich počet se může měnit od jedné do 10.000 v závislosti na typu buňky.

V případě svalových buněk, které vyžadují mnoho energie, jsou hojnější. Na druhé straně neurony nepotřebují tolik energie, proto mají menší množství mitochondrií.

Mitochondrie jsou schopny rychle měnit tvar (eliptický nebo oválný) a v případě potřeby se pohybovat uvnitř buňky.

Dokonce jestliže buňka nedostane dostatek energie, oni mohou reprodukovat sebe tím, že se zvětší a rozdělí později, v procesu volal binární štěpení..

Naopak, pokud buňka potřebuje menší množství energie, některé mitochondrie se stanou neaktivními nebo zemřou.

Strany Struktura mitochondrií

Mitochondrie jsou dynamické a neustále se taví, aby vytvořily řetězy a pak se oddělily. Obvykle mají při pohledu individuálně tvar kapsle.

Pomocí elektronového mikroskopu bylo možné definovat následující části mitochondrií:

Vnější membrána

Je zcela propustný pro malé molekuly. S hladkým povrchem obsahuje speciální kanály, které přepravují větší molekuly. To také slouží jako ochrana a jeho tvar se liší od kola k prodloužené.

V něm jsou poriny, speciální proteiny, které plní funkci pórů (odtud jeho název), skrze které mohou jiné molekuly procházet..

Vnitřní membrána 

Také se nazývá "intermitochondriální membrána". Je méně propustný než vnější, to znamená, že umožňuje, aby do matice přecházelo pouze mnohem menší molekuly.

V něm jsou záhyby, které se nazývají "hřebeny". Mnohé z chemických reakcí, které se vyskytují v mitochondriích, probíhají specificky ve vnitřní membráně.

Tato membrána obsahuje elektronový transportní systém, kterým jsou přenášeny z jedné proteinové složky do druhé a tvoří řetězec.

Intermembranózní prostor

Jedná se o prostor, který existuje mezi vnější a vnitřní membránou. Také se nazývá "dutina".

Vyznačuje se vysokou koncentrací protonů v důsledku přítomnosti elektronového transportního systému ve vnitřní membráně.

Tento prostor je přibližně 70 ångström, tj. 7 x 10-9 metrů (0.000000007 m).

Hřebeny

Jsou to záhyby vnitřní membrány a pomáhají zvětšovat povrch, takže se mohou vyskytnout další chemické reakce, jako je transport elektronů a buněčné dýchání..

V nepřítomnosti těchto záhybů, vnitřní membrána by prostě byla sférická plocha kde méně chemických reakcí by nastalo a proto, by byl hodně méně efektivní struktura \ t.

Matrix

Je to tekutina, podobná gelu, který je obsažen v mitochondriích. Obsahuje směs vysoké koncentrace enzymů a v ní dochází k tzv. Krebsovu cyklu, ve kterém jsou metabolity metabolitů, které jsou přeměňovány na vedlejší produkty, které mohou mitochondrie použít k výrobě energie..

V matrici mitochondrií jsou pozorovány vlastní ribozomy, které slouží k syntéze proteinů.

Dalším rysem matice je přítomnost mitochondriální DNA, tj. Vlastního genetického materiálu. Kromě toho může produkovat vlastní ribonukleové kyseliny (RNA) a proteiny. Mitochondriální DNA je nezbytná pro syntézu mnoha proteinů.

Také v matrici jsou struktury zvané granule, které jsou stále předmětem studia buněčných biologů. Předpokládá se, že mohou kontrolovat koncentrace iontů.

Funkce

Mitochondrie plní více než jednu funkci. Některé jsou považovány za hlavní a jiné jsou sekundární.

Výroba energie

Je to nejdůležitější funkce mitochondrií. Ačkoli se mluví o „produkci“ nebo „vytváření“ energie, mnoho autorů dává přednost pojmu „osvobodit“, protože to, co se vlastně děje, je uvolnění uložené energie díky chemickým reakcím, které se odehrávají v mitochondriích..

Jak jsme zmínili dříve, uvolněná energie je reprezentována molekulami ATP.

Děje se tak procesem buněčného dýchání, který se také nazývá aerobní dýchání, protože závisí na přítomnosti kyslíku. Tento proces má tři fáze:

1. Glykolýza nebo separace molekul cukru
2. Krebsův cyklus, proces, ve kterém jsou proteiny a tuky asimilovány podle výběru mezi tím, co je produktivní nebo ne pro tělo.
3. Elektronový transport

Výroba tepla

Proces termogeneze nebo produkce tepla je přítomen v živých organismech, zejména u savců. Podle toho, jak začíná výroba tepla, je zařazena do:

• Termogeneze spojená s pohybem, tj. Pohybem (např. Třesem).
• Termogeneze, která není spojena s cvičením (pohybem), ve kterém je zahrnuta netřesivá termogeneze.
• Dietogenem indukovaná termogeneze.

V tomto smyslu se v matrici mitochondrií vyskytuje netřesivá termogeneze. Je to způsobeno "únikem" protonů, který se někdy vyskytuje za určitých podmínek, a když k němu dojde, výsledkem je uvolnění protonové energie ve formě tepla.

Non-žízeň thermogenesis se vyskytuje více často v těch organismech s hnědou tukovou tkání, takový jako medvědi, kteří žijí v chladném podnebí, který hibernate během nejvíce zmrzlých období \ t.

Příspěvek k procesu apoptózy

Apoptóza není více než proces programované buněčné smrti, což je prospěšné pro organismy, protože umožňuje kontrolu růstu buněk a ničí ty, které nejsou nezbytné..

Například během tvorby lidského embrya dochází k diferenciaci prstů apoptózou, což vylučuje buňky, které jsou mezi prsty, což vede k jejich separaci..

Stejným způsobem napomáhá tento proces při normálním tvorbě orgánů, zničení buněk infikovaných viry nebo rakovinovými buňkami.

Mitochondrie pomáhají zajistit, že správné buňky přežijí a eliminují ty, které nejsou nezbytné usnadněním apoptózy.

Skladování vápníku

Mitochondrie jsou důležité "cévy", ve kterých jsou uloženy vápenaté ionty a koncentrace tohoto minerálu hraje zásadní roli v buněčném fungování..

Tato množství musí být řízena přesně, aby se zabránilo přetížení, které může ovlivnit funkci buněk.

Mitochondrie také působí jako regulátory množství vápníku a zabraňují těmto přetížením.

Příspěvek k syntéze některých hormonů

Mitochondrie se podílejí na produkci hormonů, jako je estrogen a testosteron.

Přidružená onemocnění

Jak již bylo zmíněno, hlavní funkcí mitochondrií je uvolnit energii nezbytnou pro udržení těla a růstové procesy..

Může se stát, že mitochondrie neuvolňují dostatek energie, což způsobuje zranění nebo dokonce smrt buněk.

Když se to děje v celém organismu, každý ze systémů těla začíná selhávat, důvod, proč je život osoby ohrožen.

Mezi orgány a systémy, které mohou být ovlivněny mitochondriálním onemocněním, patří:

• Slinivka břišní (cukrovka)
• Játra (onemocnění jater)
• Ledviny
• Svaly (slabost, bolest)
• Srdce
• Oči (slepota, šedý zákal)
• Mozek (třes, motorické problémy,
• Uši (hluchota)
• Endokrinní systém
• Respirační systém

Je to proto, že vyžadují více energie, aby fungovaly správně.

Tento typ postižení je způsoben malou nebo žádnou produkcí proteinů, které jsou generovány v mitochondriích a které jsou také spojeny s metabolismem..

Původ těchto změn je určitý typ mutace v DNA přítomné v mitochondriích. Navzdory nízkému příspěvku k lidskému genomu mají v každém z výše uvedených systémů poměrně široké účinky.

Další studie se týkaly několika neurologických onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, se změnami genů, které se vztahují k mitochondriální funkci, protože tkáně postižené onemocněním vyžadují, aby mitochondrie přispívaly energií..

Odkazy

1. "Jiné" funkce mitochondrií. Zdroj: ruf.rice.edu.
2. Jaké jsou mitochondrie a jaké jsou její funkce? Zdroj: comofuncionaque.com.
3. Cell-Mitochondria. Zdroj: ducksters.com.
4. Buňky-Mitochondrie. Zdroj: kidsbiology.com.
5. Mitochondriální onemocnění. Zdroj: tsbvi.edu.
6. Funkce mitochondrie. Zdroj: ivyroses.com.
7. López, M. a Pereda, S. (2013). Biologie 1. Mediální výchova. Santiago de Chile, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
8. Struktura mitochondrií. Zdroj: ivyroses.com.
9. Vidyasagar, A. (2015). Věda: Co jsou mitochondrie? Zdroj: livescience.com.
10. Rogers, K. Enclyclopaedia Britannica: Mitochondrion. Zdroj: britannica.com.
11. Mitochondria - Zapnutí Powerhouse. Zdroj: biology4kids.com.