Mitocondriile, funcțiile și bolile asociate



mitocondriile Ele sunt organite mici (părți de celule având o funcție specifică), care este responsabil pentru descompunerea nutrienților și a crea molecule energetice ca (Adenozintrifosfat, o molecula speciala) ATP, care este apoi utilizat de către celule.

Din acest motiv, se spune că mitocondriile acționează ca sistemul digestiv celular și poate fi comparat cu sistemul electric care furnizează energie electrică la un mall sau într-un oraș, care este, o sursă de putere.

Un sistem de generare a energiei electrice utilizează un combustibil pentru a "crea" energie electrică. Cu cât orașul este mai mare, cu atât mai multă energie va fi nevoie.

În mod similar, dacă celulele sunt mai active, acestea necesită o cantitate mai mare de mitocondrii.

Pentru a produce ATP, mitocondriile efectuează procesul numit respirație celulară. Mitocondriile iau moleculele de alimente sub formă de carbohidrați și le combină cu oxigen pentru a da rezultatul final al ATP. Ei folosesc proteinele numite enzime pentru a avea loc reacția chimică corectă.

respirația celulară se descompune substanțele primite în compuși mai simpli (dioxid de carbon și apă), iar acest lucru este în cazul în care are loc eliberarea de energie care furnizează organismului.

Aceste organele numite mitocondrii plutesc liber în toate celulele eucariote, atât animale cât și plante.

Unele celule, cum ar fi eritrocitele (celulele roșii din sânge), nu conțin mitocondriile. Numărul lor poate varia de la unu la 10.000, în funcție de tipul celulei.

În cazul celulelor musculare, care necesită multă energie, ele sunt mai abundente. Pe de altă parte, neuronii nu au nevoie de energie atât de mare, de aceea au o cantitate mai mică de mitocondrii.

Mitochondria este capabilă să schimbe rapid forma (eliptică sau ovală), precum și să se deplaseze în interiorul celulei, dacă este necesar.

Chiar dacă celulele nu primesc suficientă energie, ele se pot reproduce devenind mai mari și împărțind mai târziu, într-un proces numit fisiune binară.

Dimpotrivă, dacă celula are nevoie de o cantitate mai mică de energie, unele mitocondrii devin inactive sau mor.

Piese de schimb. Structura mitocondriilor

Mitochondria este dinamică și fuzionează constant pentru a forma lanțuri și apoi se separă. Acestea au în mod obișnuit o formă asemănătoare capsulă atunci când sunt privite individual.

Cu ajutorul microscopului electronic, a fost posibilă definirea următoarelor părți ale mitocondriilor:

Membrană externă

Este complet permeabil la molecule mici. Cu o suprafață netedă, conține canale speciale care transportă molecule mai mari. De asemenea, servește drept protecție, iar forma sa variază de la rotund la alungit.

În ea sunt porinii, proteine ​​speciale care îndeplinesc funcția de pori (de aici numele ei) prin care alte molecule pot trece la rândul lor.

Membrană internă

Se mai numeste si "membrana intermitochondriala". Este mai puțin permeabilă decât cea externă, adică permite moleculelor mult mai mici să treacă în matrice.

În ea există falduri care se numesc "crestături". Multe dintre reacțiile chimice care apar în mitocondrii au loc în mod specific în membrana interioară.

Această membrană conține sistemul de transport al electronilor, prin care sunt transportate de la o componentă proteică la alta, formând un lanț.

Spațiul intermembranos

Este vorba despre spațiul care există între membranele exterioare și interioare. Se mai numește și "cavitate".

Se caracterizează prin faptul că are o concentrație mare de protoni, datorită prezenței sistemului de transport de electroni în membrana interioară.

Acest spațiu este de aproximativ 70 ångström, adică 7 x 10-9 metri (0.000000007 m).

crestele

Acestea sunt pliuri ale membranei interioare și ajută la creșterea suprafeței, astfel încât pot apărea mai multe reacții chimice, cum ar fi transportul de electroni și respirația celulară.

În absența acestor pliuri, membrana internă ar fi pur și simplu o suprafață sferică în care s-ar produce mai puține reacții chimice și, prin urmare, ar fi o structură mult mai puțin eficientă.

matrice

Este fluidul, similar cu un gel, care este conținut în mitocondrii. Acesta conține un amestec de concentrații ridicate de enzime și așa-numitul ciclu Krebs, în care substanțele nutritive sunt metabolizate, transformându-le în produse secundare pe care mitocondriile le pot folosi pentru a produce energie.

În matricea mitocondriilor se observă ribozomi proprii, care funcționează pentru a sintetiza proteinele.

O altă caracteristică a matricei este prezența ADN-ului mitocondrial, adică propriul material genetic. În plus, poate produce propriile acizi ribonucleici (ARN) și proteine. ADN-ul mitocondrial este necesar pentru sinteza multor proteine.

De asemenea, în matrice sunt structuri numite granule, care sunt încă obiectul studiului de către biologi de celule.Se crede că pot controla concentrațiile de ioni.

funcții

Mitochondria îndeplinește mai multe funcții. Unele sunt considerate majore, altele sunt secundare.

Producția de energie

Este cea mai importantă funcție a mitocondriilor. Deși se vorbește de "producerea" sau "crearea" energiei, mulți autori preferă să folosească termenul "eliberați", deoarece ceea ce se întâmplă de fapt este o eliberare a energiei stocate grație reacțiilor chimice care se produc în mitocondrii.

Așa cum am menționat mai sus, energia eliberată este reprezentată de moleculele ATP.

Acest lucru se întâmplă printr-un proces de respirație celulară, denumit și respirație aerobă, deoarece depinde de prezența oxigenului. Acest proces are 3 etape care sunt:

  1. Glicoliza sau separarea moleculelor de zahăr
  2. Ciclul Krebs, un proces în care proteinele și grăsimile sunt asimilate în funcție de selecția dintre ceea ce este productiv sau nu pentru organism.
  3. Transportul electronilor

Producția de căldură

Procesul de termogeneză sau de producere a căldurii este prezent în organismele vii, în special la mamifere. În funcție de modul în care începe producția de căldură, acesta este clasificat în:

  • Termogeneza asociată cu exercițiul, adică datorită mișcării (de exemplu: tremurând).
  • Termogeneza nu este asociată cu exercițiul (mișcarea) în care este inclusă termogeneza non-sete.
  • Termogeneza indusă de dietă.

În acest sens, termogeneza non-tremură apare în matricea mitocondriilor. Aceasta se datorează scurgerii de protoni care apare uneori în anumite condiții și când apare, rezultatul este eliberarea energiei protonice sub formă de căldură.

Terogeneza non-sete apare mai frecvent în acele organisme cu țesut adipos maro, cum ar fi urșii care trăiesc în climă rece, care hibernează în timpul cel mai rece.

Contribuția la procesul de apoptoză

Apoptoza nu este mai mult decât procesul de moarte celulară programată, care este benefic pentru organisme, deoarece permite controlul creșterii celulelor, distrugând cele care nu sunt necesare.

De exemplu, în timpul formării embrionului uman, diferențierea degetelor apare prin apoptoză, eliminând celulele care se găsesc între degete, ceea ce duce la separarea lor.

În același mod, acest proces este de mare ajutor în formarea normală a organelor, distrugerea celulelor infectate cu viruși sau celule canceroase.

Mitochondria ajută la asigurarea faptului că celulele potrivite supraviețuiesc și elimină cele care nu sunt necesare prin facilitarea apoptozei.

Stocarea de calciu

Mitochondria sunt "vase" importante în care sunt depozitați ioni de calciu și concentrația acestui mineral joacă un rol esențial în funcționarea celulară.

Aceste cantități trebuie controlate tocmai pentru a evita supraîncărcarea care poate afecta funcționarea celulelor.

Mitocondriile acționează, de asemenea, ca regulatori ai cantităților de calciu și pentru a evita supraîncărcarea acestora.

Contribuția la sinteza anumitor hormoni

Mitochondria este implicată în producerea de hormoni, cum ar fi estrogenul și testosteronul.

Boli asociate

După cum sa menționat anterior, funcția principală a mitocondriilor este de a elibera energia necesară pentru ca organismul să se mențină în sine și să apară procesele de creștere.

Se poate întâmpla ca mitocondriile să nu elibereze suficientă energie, provocând astfel răni sau chiar moartea celulelor.

Când se întâmplă acest lucru în întreg organismul, fiecare dintre sistemele corpului începe să eșueze, motivul pentru care viața persoanei este pusă în pericol.

Printre organele și sistemele care pot fi afectate de o boală mitocondrială se numără:

  • Pancreas (diabet)
  • Ficat (boală hepatică)
  • rinichi
  • Muschii (Slăbiciune, durere)
  • inimă
  • Ochii (orbire, cataractă)
  • Creierul (tremor, probleme cu motorul,
  • Urechi (surditate)
  • Sistemul endocrin
  • Sistemul respirator

Acest lucru se datorează faptului că acestea necesită o cantitate mai mare de energie pentru a funcționa corespunzător.

Acest tip de afecțiuni se datorează producției mici sau lipsite de proteine ​​care sunt generate în mitocondrii și care sunt, de asemenea, legate de metabolism.

Originea acestor modificări este un tip de mutație în ADN-ul prezent în mitocondrii. În ciuda contribuției reduse la genomul uman, acestea au efecte destul de largi în fiecare dintre sistemele menționate mai sus.

Alte studii au asociat mai multe boli neurologice, cum ar fi Parkinsons, cu modificări ale genelor legate de funcția mitocondrială, deoarece țesuturile afectate de boală necesită alimentarea cu energie furnizată de mitocondrii.

referințe

  1. "Alte" funcții de Mitochondrie. Adus de la: ruf.rice.edu.
  2. Care sunt mitocondriile și care sunt funcțiile lor? Adus de la: comofuncionaque.com.
  3. Cell-Mitocondriile. Adus de la: ducksters.com.
  4. Mitocondria celulelor. Adus de la: kidsbiology.com.
  5. Mitocondriale.Adus de la: tsbvi.edu.
  6. Funcția mitocondriilor. Adus de la: ivyroses.com.
  7. López, M. și Pereda, S. (2013). Biologie 1. Educatie media. Santiago de Chile, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
  8. Structura mitocondriilor. Adus de la: ivyroses.com.
  9. Vidyasagar, A. (2015). Știință vie: Care sunt mitocondriile? Adus de la: livescience.com.
  10. Rogers, K. Enclyclopaedia Britannica: Mitochondrion. Adus de la: britannica.com.
  11. Mitochondria - Pornind de la Powerhouse. Adus de la: biology4kids.com.