Kādas ir mitohondriju mantojuma īpatnības?
mitohondriji ir šūnu nodalījums, kas tiek mantots maternāli. Tāpēc visiem mātes bērniem ir vienāda mitohondriju DNS (saīsināti kā mtDNS). Šo faktu var izmantot ģenealoģiskajos pētījumos, izmantojot mitohondriju DNS, lai noteiktu, piemēram, ģimenes piederību tautai.
Turklāt, mitohondriji ar to mtDNS nav pakļauti stingram dalīšanās mehānismam, kā tas ir gadījumā ar DNS mūsu šūnu kodolā. Kamēr DNS tiek dubultots un pēc tam tiek pārnests uz meitas šūnu līdz tieši 50%, mitohondriju DNS vairāk vai mazāk tiek atkārtots šūnu cikla laikā un arī nevienmērīgi izplatās jaunattīstības valstīs mitohondriji meitas šūnas. Mitohondriju matricā parasti ir divas līdz desmit mtDNS kopijas.
Mitohondriju tīri mātes izcelsmi var izskaidrot ar mūsu dzimumšūnām. Tā kā vīrietis sperma, apvienojoties ar olšūnu, tikai pārnes to vadītājs, kas satur tikai DNS no šūnas kodols, mātes olšūna veicina visu mitohondriju veidošanos vēlāk embrijs. Aste sperma, kura priekšējā galā atrodas mitohondriji, paliek ārpus olšūnas, jo pārvietošanai to izmanto tikai sperma.
Mitohondriju funkcija
Termins “šūnas spēkstacijas” pārsteidzoši raksturo mitohondriju darbību, proti, enerģijas ražošanu. Visi enerģijas avoti, kas rodas no pārtikas, šeit tiek metabolizēti un pārveidoti par ķīmisko vai bioloģiski izmantojamo enerģiju. To atslēgu sauc par ATP (adenozīna trifosfātu), ķīmisku savienojumu, kas var uzkrāt daudz enerģijas un sadalot to atkal atbrīvot.
ATP ir universāls enerģijas piegādātājs visiem procesiem jebkurā šūnā, tas ir vajadzīgs gandrīz vienmēr un visur. Matricā, ti, telpā mitohondrijas iekšienē, pēdējie metabolisma soļi ogļhidrāti vai cukurs (tā sauktā šūnu elpošana, skatīt zemāk) un tauki (tā sauktā beta-oksidēšanās). Olbaltumvielas galu galā tiek izmantoti arī šeit, bet tie jau ir pārvērsti cukuros aknas un tāpēc arī ej šūnu elpošanas ceļu.
Tādējādi mitohondriji ir saskarne pārtikas pārvēršanai lielākos bioloģiski izmantojamas enerģijas daudzumos. Vienā šūnā ir daudz mitohondriju. Aptuveni runājot, var teikt, ka šūnai, kurai nepieciešama daudz enerģijas, piemēram, muskuļu un nervu šūnām, ir arī vairāk mitohondriju nekā šūnām, kuru enerģijas apgrozījums ir mazāks.
Mitohondriji var izraisīt ieprogrammētu šūnu nāvi (apoptozi), izmantojot iekšējo signālu ceļu (starpšūnu). Nākamais uzdevums ir kalcijs. Šūnu elpošana ir ķīmiski ārkārtīgi sarežģīts process ogļhidrāti vai taukus uz ATP, universālo enerģijas nesēju, ar skābekļa palīdzību.
Tas ir sadalīts četrās procesa vienībās, kuras savukārt sastāv no liela skaita atsevišķu ķīmisko reakciju: glikolīze, PDH (piruvāts dehidrogenāzes) reakcija, citrāta cikls un elpošanas ķēde. Glikolīze ir vienīgā šūnu elpošanas daļa, kas notiek šūnu plazmā, pārējā notiek mitohondrijos. Glikolīze jau rada nelielu ATP daudzumu, lai šūnas bez mitohondriem vai bez skābekļa padeves varētu apmierināt savas enerģijas prasības.
Tomēr šāda veida enerģijas ražošana ir daudz neefektīvāka attiecībā pret izmantoto cukuru. Divas ATP var iegūt no vienas cukura molekulas bez mitohondriem, bet ar mitohondriju palīdzību kopumā var iegūt 32 ATP. Mitohondriju struktūra ir izšķiroša turpmākajiem šūnu elpošanas soļiem.
PDH reakcija un citrātu cikls notiek mitohondriju matricā. Šim nolūkam glikolīzes starpproduktu caur transportētājiem abās membrānās aktīvi transportē mitohondriju iekšpusē, lai tos varētu tālāk izmantot. Pēc tam šūnu elpošanas pēdējais solis, elpošanas ķēde, notiek iekšējā membrānā un tiek stingri atdalīta atstarpe starp membrānām un matricu. Šeit parādās arī skābeklis, ko mēs ieelpojam, kas ir pēdējais svarīgais enerģijas ražošanas faktors.
Fiziskais un garīgais stress var samazināt mūsu mitohondriju darbību un tādējādi arī ķermeņa darbību. Jūs varat mēģināt nostiprināt mitohondriju ar vienkāršiem līdzekļiem. No medicīniskā viedokļa tas joprojām ir pretrunīgi, taču tagad ir daži pētījumi, kas dažām metodēm piešķir pozitīvu efektu.
Saskaņots uzturs ir svarīga arī mitohondrijām. Līdzsvarots elektrolīts līdzsvarot ir īpaši aktuāls. Tas galvenokārt attiecas uz nātrijs un kālijs, pietiekams daudzums B12 vitamīna un cita veida B vitamīni, omega3 taukskābes, dzelzs un tā sauktais koenzīms Q10, kas veido daļu no elpošanas ķēdes iekšējā membrānā.
Pietiekami vingrinājumi un sports stimulē mitohondriju dalīšanos un tādējādi vairošanos, jo viņiem tagad ir jāražo vairāk enerģijas. Tas ir pamanāms arī ikdienā. Daži pētījumi rāda, ka aukstuma iedarbība, piemēram, auksta duša, arī veicina mitohondriju dalīšanos.
Daudz pretrunīgākas ir tādas diētas kā ketogēns uzturs nē ogļhidrāti) vai periodiski gavēšana. Pirms šādiem pasākumiem vienmēr jākonsultējas ar uzticības ārstu. Īpaši ar smagām slimībām, piemēram vēzis, ar šādiem eksperimentiem vajadzētu būt piesardzīgiem. Tomēr vispārīgi pasākumi, piemēram, sports un līdzsvarots uzturs, nekad nekaitē un arī uzskatāmi stiprina mitohondrijus mūsu ķermenī.
Visi šīs sērijas raksti:
