Mitochondria-partijen, functies en daarmee samenhangende ziekten



de mitochondria zijn kleine organellen (cel delen met een specifieke functie) dat verantwoordelijk is voor de afbraak van voedingsstoffen en maken moleculen energetisch als ATP (adenosine trifosfaat, een speciaal molecuul), dat vervolgens door cellen wordt gebruikt.

Om deze reden wordt er gezegd dat mitochondriën fungeren als het cellulaire spijsverteringsstelsel, in staat om te vergelijken met het elektrische systeem dat elektrische energie levert aan een winkelcentrum of een stad, dat wil zeggen, een krachtbron.

Een elektrisch stroomopwekkingssysteem gebruikt een brandstof om elektriciteit te "creëren". Hoe groter de stad, hoe meer energie hij nodig heeft.

Evenzo, als de cellen actiever zijn, hebben ze een grotere hoeveelheid mitochondriën nodig..

Om ATP te produceren, voeren mitochondriën het proces uit dat cellulaire ademhaling wordt genoemd. De mitochondriën nemen de voedselmoleculen in de vorm van koolhydraten en combineren ze met zuurstof om het uiteindelijke resultaat van de ATP te geven. Ze gebruiken eiwitten die enzymen worden genoemd, zodat de juiste chemische reactie kan plaatsvinden.

De cellulaire ademhaling ontbindt de ontvangen substanties in eenvoudiger verbindingen (koolstofdioxide en water), en dit is waar het vrijkomen van energie die het organisme verschaft plaatsvindt..

Deze organellen, mitochondriën genaamd, zweven vrij in alle eukaryotische cellen, zowel dieren als planten.

Sommige cellen, zoals erytrocyten (rode bloedcellen) bevatten geen mitochondriën. Hun aantal kan variëren van één tot 10.000, afhankelijk van het type cel.

In het geval van spiercellen, die veel energie vergen, zijn ze overvloediger. Aan de andere kant hebben neuronen niet zoveel energie nodig, daarom hebben ze een kleinere hoeveelheid mitochondriën.

Mitochondria zijn in staat om snel van vorm te veranderen (elliptisch of ovaal) en kunnen indien nodig ook in de cel bewegen.

Zelfs als de cel niet genoeg energie krijgt, kunnen ze zichzelf reproduceren door groter te worden en later te delen, in een proces dat binaire splitsing wordt genoemd..

Integendeel, als de cel een kleinere hoeveelheid energie nodig heeft, worden sommige mitochondria inactief of sterven ze.

Parts. Structuur van mitochondriën

Mitochondriën zijn dynamisch en smelten voortdurend samen om ketens te vormen en scheiden zich vervolgens. Ze hebben meestal een capsule-achtige vorm wanneer ze afzonderlijk worden bekeken.

Met behulp van de elektronenmicroscoop was het mogelijk om de volgende delen van de mitochondriën te definiëren:

Extern membraan

Het is volledig doorlaatbaar voor kleine moleculen. Met een glad oppervlak bevat het speciale kanalen die grotere moleculen transporteren. Het dient ook als bescherming en zijn vorm varieert van rond tot langwerpig.

Daarin bevinden zich de porins, speciale eiwitten die de functie van poriën vervullen (vandaar de naam) waardoor andere moleculen op hun beurt kunnen passeren.

Interne membraan 

Wordt ook "intermitochondriaal membraan" genoemd. Het is minder doorlaatbaar dan het externe, dat wil zeggen, het laat alleen veel kleinere moleculen toe om de matrix binnen te gaan.

Daarin zijn plooien die "toppen" worden genoemd. Veel van de chemische reacties die in mitochondria voorkomen, vinden specifiek plaats in het binnenmembraan.

Dit membraan bevat het elektronentransportsysteem, waarmee ze van de ene eiwitcomponent naar de volgende worden getransporteerd, waarbij een ketting wordt gevormd.

Intermembraneuze ruimte

Het gaat over de ruimte die bestaat tussen de buitenste en binnenste membranen. Het wordt ook "holte" genoemd.

Het wordt gekenmerkt door het hebben van een hoge concentratie van protonen, vanwege de aanwezigheid van het elektronentransportsysteem in het binnenmembraan.

Deze ruimte is ongeveer 70 ångström, dat is 7 x 10-9 meter (0.000000007 m).

ruggen

Het zijn plooien van het binnenmembraan en helpen het oppervlaktegebied te vergroten, zodat meer chemische reacties zoals elektronentransport en cellulaire ademhaling kunnen optreden.

Bij afwezigheid van deze vouwen zou het interne membraan eenvoudig een bolvormig oppervlak zijn waar minder chemische reacties zouden optreden en daarom een ​​veel minder efficiënte structuur zouden zijn.

matrix

Het is de vloeistof, vergelijkbaar met een gel, die zich in de mitochondria bevindt. Het bevat een mengsel van hoge concentraties van enzymen en daarin vindt de zogenaamde Krebs-cyclus plaats, waarin voedingsstoffen worden gemetaboliseerd en omgezet in bijproducten die mitochondriën kunnen gebruiken om energie te produceren.

In de matrix van mitochondria worden eigen ribosomen waargenomen, die functioneren om eiwitten te synthetiseren.

Een ander kenmerk van de matrix is ​​de aanwezigheid van mitochondriaal DNA, dat wil zeggen, zijn eigen genetische materiaal. Bovendien kan het zijn eigen ribonucleïnezuren (RNA) en eiwitten produceren. Mitochondriaal DNA is noodzakelijk voor de synthese van veel eiwitten.

Ook in de matrix zijn structuren genaamd korrels, die nog steeds het onderwerp zijn van studie door celbiologen. Er wordt aangenomen dat ze ionconcentraties kunnen regelen.

functies

Mitochondria vervullen meer dan één functie. Sommige worden als principaal beschouwd en andere zijn secundair.

Energieproductie

Het is de belangrijkste functie van de mitochondria. Hoewel er sprake is van "produceren" of "creëren" van energie, geven veel auteurs er de voorkeur aan om de term "bevrijden" te gebruiken, omdat wat er feitelijk gebeurt een vrijgave is van de opgeslagen energie dankzij de chemische reacties die plaatsvinden in de mitochondriën..

Zoals we eerder vermeldden, wordt de vrijgekomen energie vertegenwoordigd door de ATP-moleculen.

Dit gebeurt door een proces van cellulaire ademhaling, ook wel aërobe ademhaling genoemd, omdat het afhankelijk is van de aanwezigheid van zuurstof. Dit proces bestaat uit 3 fasen:

  1. Glycolyse of de scheiding van suikermoleculen
  2. Krebs-cyclus, een proces waarbij eiwitten en vetten worden geassimileerd volgens de selectie tussen wat productief is of niet voor het lichaam.
  3. Elektronisch transport

Warmte productie

Het proces van thermogenese of warmteproductie is aanwezig in levende organismen, vooral bij zoogdieren. Volgens de manier waarop de productie van warmte begint, wordt het geclassificeerd in:

  • Thermogenese geassocieerd met lichaamsbeweging, dat wil zeggen, door beweging (bijvoorbeeld: bibberen).
  • Thermogenese niet geassocieerd met beweging (beweging) waarbinnen niet-trillende thermogenese is inbegrepen.
  • Dieet-geïnduceerde thermogenese.

In deze zin vindt niet-trillende thermogenese plaats in de matrix van de mitochondriën. Het is te wijten aan de "lekkage" van protonen die soms optreedt onder bepaalde omstandigheden en wanneer het optreedt, het resultaat is de vrijlating van de protonenergie in de vorm van warmte.

Niet-dorstige thermogenese komt vaker voor in die organismen met bruin vetweefsel, zoals beren die in koude klimaten leven, die overwinteren tijdens de meest bevroren perioden..

Bijdrage tot het proces van apoptose

De apoptose is niet meer dan het proces van geprogrammeerde celdood, wat gunstig is voor de organismen omdat het de controle van de groei van de cellen mogelijk maakt, en die vernietigt die niet noodzakelijk zijn.

Tijdens de vorming van het menselijke embryo bijvoorbeeld, vindt de differentiatie van de vingers plaats door apoptose, waardoor cellen tussen de vingers worden geëlimineerd, wat resulteert in de scheiding van deze vingers..

Op dezelfde manier is dit proces van grote hulp bij de normale vorming van organen, de vernietiging van cellen die zijn geïnfecteerd door virussen of kankercellen..

Mitochondria helpen ervoor te zorgen dat de juiste cellen overleven en die cellen verwijderen die niet noodzakelijk zijn door apoptose te faciliteren.

Calciumopslag

Mitochondria zijn belangrijke "vaten" waarin calciumionen worden opgeslagen en de concentratie van dit mineraal speelt een essentiële rol bij het functioneren van cellen.

Deze hoeveelheden moeten nauwkeurig worden gecontroleerd om overbelasting te voorkomen die de functie van de cellen kan beïnvloeden.

De mitochondria fungeren ook als regulator van de hoeveelheden calcium en vermijden deze overbelastingen.

Bijdrage tot de synthese van bepaalde hormonen

Mitochondriën zijn betrokken bij de productie van hormonen zoals oestrogeen en testosteron.

Gerelateerde ziekten

Zoals eerder vermeld, is de belangrijkste functie van de mitochondriën het vrijgeven van de energie die nodig is om het lichaam in stand te houden en de groeiprocessen plaatsvinden..

Het kan voorkomen dat de mitochondria niet genoeg energie afgeven, waardoor ze letsel of zelfs celdood veroorzaken.

Wanneer dit in het hele organisme gebeurt, begint elk van de systemen van het lichaam te falen, reden waarom het leven van de persoon in gevaar wordt gebracht.

Onder de organen en systemen die kunnen worden beïnvloed door een mitochondriale ziekte zijn:

  • Pancreas (Diabetes)
  • Lever (leverziekte)
  • niertjes
  • Spieren (Zwakte, pijn)
  • hart
  • Ogen (blindheid, staar)
  • Hersenen (tremoren, motorische problemen,
  • Oren (Doofheid)
  • Endocriene systeem
  • Ademhalingssysteem

Dit komt omdat ze meer energie nodig hebben om goed te kunnen functioneren.

Dit soort aandoeningen zijn te wijten aan de weinig of geen productie van de eiwitten die worden gegenereerd in de mitochondriën en die ook verband houden met het metabolisme.

De oorsprong van deze veranderingen is een soort mutatie in het DNA dat aanwezig is in de mitochondriën. Ondanks zijn lage bijdrage aan het menselijk genoom, hebben ze nogal brede effecten in elk van de bovengenoemde systemen.

Andere studies hebben verschillende neurologische ziekten zoals Parkinson, met gewijzigde mitochondriale genen betrokken bij functiegebonden, aangezien de door de ziekte getroffen weefsels energietoevoer verschaffen mitochondria vereisen.

referenties

  1. "Overige" Mitochondria-functies. Teruggeplaatst van: ruf.rice.edu.
  2. Wat is de mitochondriën en wat zijn de functies ervan? Teruggeplaatst van: comofuncionaque.com.
  3. Cell-Mitochondriën. Teruggeplaatst van: ducksters.com.
  4. Mitochondriën-cellen. Teruggeplaatst van: kidsbiology.com.
  5. Mitochondriale ziekten. Opgehaald van: tsbvi.edu.
  6. Functie van mitochondria. Teruggeplaatst van: ivyroses.com.
  7. López, M. en Pereda, S. (2013). Biology 1st Media Education. Santiago de Chile, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
  8. Structuur van mitochondria. Teruggeplaatst van: ivyroses.com.
  9. Vidyasagar, A. (2015). Live Science: Wat zijn mitochondria? Teruggeplaatst van: livescience.com.
  10. Rogers, K. Enclyclopaedia Britannica: Mitochondrion. Teruggeplaatst van: britannica.com.
  11. Mitochondriën - De krachtcentrale inschakelen. Teruggeplaatst van: biology4kids.com.