Поделиться:
Стороны митохондрий, функции и сопутствующие заболевания
митохондрии это небольшие органеллы (части клетки, которые имеют определенную функцию), которые отвечают за расщепление питательных веществ и создание молекул, полных энергии, в форме АТФ (Adenosín Trifosfato, особая молекула), которая позже используется клетками.
По этой причине говорят, что митохондрии действуют как клеточная пищеварительная система, будучи способными сравнивать с электрической системой, которая обеспечивает электрическую энергию для торгового центра или города, то есть источника энергии..
Система производства электроэнергии использует топливо для «производства» электричества. Чем больше город, тем больше энергии ему понадобится.
Аналогично, если клетки более активны, им требуется большее количество митохондрий..
Чтобы произвести АТФ, митохондрии осуществляют процесс, называемый клеточным дыханием. Митохондрии принимают молекулы пищи в форме углеводов и объединяют их с кислородом, чтобы получить конечный результат АТФ. Они используют белки, называемые ферментами, для правильной химической реакции.
Клеточное дыхание разлагает полученные вещества на более простые соединения (углекислый газ и вода), и именно здесь происходит высвобождение энергии, которая обеспечивает организм..
Эти органеллы, называемые митохондриями, свободно плавают во всех эукариотических клетках, как животных, так и растений..
Некоторые клетки, такие как эритроциты (эритроциты), не содержат митохондрий. Их количество может варьироваться от одного до 10000, в зависимости от типа ячейки.
В случае мышечных клеток, которые требуют много энергии, их больше в изобилии. С другой стороны, нейронам не нужно столько энергии, поэтому у них меньше митохондрий.
Митохондрии способны быстро менять форму (эллиптическую или овальную), а также перемещаться внутри клетки, если это необходимо..
Даже если клетка не получает достаточно энергии, они могут размножаться, становясь больше и делясь позже, в процессе, называемом бинарным делением..
Напротив, если клетка нуждается в меньшем количестве энергии, некоторые митохондрии становятся неактивными или умирают.
Части. Структура митохондрий
Митохондрии динамичны и постоянно сливаются, образуя цепочки, а затем отделяются. Они обычно имеют капсулоподобную форму при индивидуальном рассмотрении.
С помощью электронного микроскопа удалось определить следующие части митохондрий:
Внешняя мембрана
Он полностью проницаем для маленьких молекул. Обладая гладкой поверхностью, он содержит специальные каналы, которые транспортируют более крупные молекулы. Это также служит защитой, и ее форма изменяется от круглой до вытянутой.
В нем есть порины, особые белки, которые выполняют функцию пор (отсюда и название), через которые другие молекулы могут проходить по очереди..
Внутренняя Мембрана
Также называется "межчерепная мембрана". Он менее проницаемый, чем внешний, то есть он позволяет только меньшим молекулам проходить в матрицу.
В нем есть складки, которые называются "гребнями". Многие из химических реакций, которые происходят в митохондриях, происходят именно во внутренней мембране..
Эта мембрана содержит систему транспорта электронов, посредством которой они переносятся от одного белкового компонента к другому, образуя цепь.
Межмембранное пространство
Речь идет о пространстве, которое существует между внешней и внутренней мембранами. Это также называется "полость".
Он характеризуется высокой концентрацией протонов из-за наличия системы транспорта электронов во внутренней мембране.
Это пространство составляет приблизительно 70 ангстрем, то есть 7 х 10-9 метров (0,000000007 м).
гребни
Они представляют собой складки внутренней мембраны и помогают увеличить площадь поверхности, так что может происходить больше химических реакций, таких как перенос электронов и клеточное дыхание..
В отсутствие этих складок внутренняя мембрана будет просто сферической поверхностью, где будет происходить меньше химических реакций, и, следовательно, будет гораздо менее эффективной структурой..
матрица
Это жидкость, похожая на гель, который содержится в митохондриях. Он содержит смесь высокой концентрации ферментов, и в нем происходит так называемый цикл Кребса, в котором питательные вещества метаболизируются, превращая их в побочные продукты, которые митохондрии могут использовать для производства энергии..
В матрице митохондрий наблюдаются собственные рибосомы, которые функционируют для синтеза белков..
Еще одной особенностью матрицы является наличие митохондриальной ДНК, то есть собственного генетического материала. Кроме того, он может производить свои собственные рибонуклеиновые кислоты (РНК) и белки. Митохондриальная ДНК необходима для синтеза многих белков.
Также в матрице присутствуют структуры, называемые гранулами, которые до сих пор являются предметом изучения клеточных биологов. Считается, что они могут контролировать концентрации ионов.
функции
Митохондрии выполняют более одной функции. Некоторые считаются основными, а другие второстепенными.
Производство энергии
Это самая важная функция митохондрий. Хотя говорят о «производстве» или «создании» энергии, многие авторы предпочитают использовать термин «освобождение», поскольку в действительности происходит выделение накопленной энергии благодаря химическим реакциям, происходящим в митохондриях..
Как мы уже упоминали ранее, выделяемая энергия представлена молекулами АТФ.
Это происходит посредством процесса клеточного дыхания, также называемого аэробным дыханием, потому что оно зависит от присутствия кислорода. Этот процесс имеет 3 этапа:
- Гликолиз, или отделение молекул сахара
- Цикл Кребса, процесс, в котором белки и жиры ассимилируются в соответствии с выбором между тем, что является продуктивным или нет для организма.
- Электронный транспорт
Производство тепла
Процесс термогенеза или производства тепла присутствует в живых организмах, особенно у млекопитающих. В соответствии с тем, как начинается производство тепла, оно классифицируется на:
- Термогенез, связанный с физическими упражнениями, то есть из-за движения (например: дрожь).
- Термогенез, не связанный с физическими упражнениями (движениями), в которые включен не дрожащий термогенез.
- Диет-индуцированный термогенез.
В этом смысле не дрожащий термогенез происходит в матрице митохондрий. Это происходит из-за «утечки» протонов, которая иногда происходит при определенных условиях, и когда это происходит, результатом является выделение энергии протона в виде тепла.
Ненасытный термогенез чаще встречается у организмов с коричневой жировой тканью, таких как медведи, живущие в холодном климате, которые зимуют в самые холодные периоды.
Вклад в процесс апоптоза
Апоптоз - это не более чем процесс запрограммированной гибели клеток, который полезен для организмов, поскольку позволяет контролировать рост клеток, уничтожая те, которые не нужны.
Например, во время формирования человеческого эмбриона дифференцировка пальцев происходит посредством апоптоза, устраняя клетки, которые находятся между пальцами, что приводит к их отделению..
Точно так же этот процесс очень помогает в нормальном формировании органов, разрушении клеток, зараженных вирусами или раковыми клетками..
Митохондрии помогают обеспечить выживание нужных клеток и устраняют те, которые не нужны, облегчая апоптоз.
Хранение кальция
Митохондрии являются важными «сосудами», в которых хранятся ионы кальция, а концентрация этого минерала играет существенную роль в функционировании клеток..
Эти количества должны контролироваться точно, чтобы избежать перегрузок, которые могут повлиять на работу ячеек.
Митохондрии также действуют как регуляторы количества кальция и избегают этих перегрузок..
Вклад в синтез определенных гормонов
Митохондрии участвуют в производстве гормонов, таких как эстроген и тестостерон.
Сопутствующие заболевания
Как упоминалось ранее, основной функцией митохондрий является высвобождение энергии, необходимой организму для поддержания себя и процессов роста..
Может случиться, что митохондрии не выделяют достаточно энергии, что приводит к травме или даже к гибели клеток..
Когда это происходит во всем организме, каждая из систем организма начинает выходить из строя, причина, по которой жизнь человека подвергается риску.
Среди органов и систем, которые могут быть затронуты митохондриальной болезнью:
- Поджелудочная железа (диабет)
- Печень (Болезнь печени)
- почки
- Мышцы (слабость, боль)
- сердце
- Глаза (слепота, катаракта)
- Мозг (тремор, проблемы с двигателем,
- Уши (Глухота)
- Эндокринная система
- Дыхательная система
Это потому, что они требуют большего количества энергии, чтобы нормально функционировать.
Этот тип заболеваний обусловлен незначительным или отсутствием выработки белков, которые вырабатываются в митохондриях и которые также связаны с метаболизмом..
Источником этих изменений является некий тип мутаций в ДНК, присутствующей в митохондриях. Несмотря на его низкий вклад в геном человека, они имеют довольно широкий эффект в каждой из вышеупомянутых систем.
Другие исследования связывают несколько неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, с изменениями генов, которые связаны с функцией митохондрий, поскольку ткани, пораженные этим заболеванием, требуют энергетического вклада, который обеспечивают митохондрии..
ссылки
- «Другие» функции митохондрий. Получено от: ruf.rice.edu.
- Что такое митохондрии и каковы их функции? Получено с: comofuncionaque.com.
- Cell-митохондрии. Получено с: ducksters.com.
- Митохондрии-клетки. Получено с: kidsbiology.com.
- Митохондриальные заболевания. Получено от: tsbvi.edu.
- Функция Митохондрии. Получено с: ivyroses.com.
- Лопес М. и Переда С. (2013). Биология 1. Медиаобразование. Сантьяго-де-Чили, Сантильяна-дель-Пачифико С. А. де Эдисионес.
- Строение митохондрий. Получено с: ivyroses.com.
- Видьясагар А. (2015). Живая наука: что такое митохондрия? Получено с: livescience.com.
- Роджерс, К. Энциклопедия Британика: Митохондрия. Получено с: britannica.com.
- Митохондрия - Включение электростанции. Получено с: biology4kids.com.