Katere so posebnosti dedovanja mitohondrijev?
mitohondriji so predel celic, ki se podeduje po materini strani. Vsi otroci matere imajo zato enako mitohondrijsko DNA (okrajšana kot mtDNA). To dejstvo lahko uporabimo pri genealoških raziskavah z uporabo mitohondrijske DNK za določitev, na primer, pripadnosti družine ljudem.
Poleg tega mitohondriji z njihovo mtDNA niso podvrženi strogemu mehanizmu delitve, kot to velja za DNA znotraj našega celičnega jedra. Medtem ko se DNK podvoji in nato prenese v hčerinsko celico na natanko 50%, se mitohondrijska DNA med celičnim ciklom več ali manj replicira in se neenakomerno porazdeli med novorazvite mitohondriji hčerinske celice. Mitohondriji običajno vsebujejo dve do deset kopij mtDNA znotraj svoje matrike.
Čisto materinski izvor mitohondrijev lahko razložimo z našimi zarodnimi celicami. Ker moški sperme, ko je združen z jajčno celico, le prenese svojo Glava, ki vsebuje samo DNK iz celično jedro, materina jajčna celica prispeva vse mitohondrije za nastanek kasnejših zarodkov. Rep sperme, na sprednjem koncu katerega se nahajajo mitohondriji, ostane zunaj jajčeca, saj ga sperma uporablja le za gibanje.
Delovanje mitohondrijev
Izraz "elektrarne v celici" presenetljivo opisuje delovanje mitohondrijev, in sicer proizvodnjo energije. Vsi viri energije iz hrane se tu v zadnjem koraku presnovijo in pretvorijo v kemično ali biološko uporabno energijo. Ključ do tega imenujemo ATP (adenozin trifosfat), kemična spojina, ki lahko shrani veliko energije in jo z razgradnjo spet sprosti.
ATP je univerzalni dobavitelj energije za vse procese v kateri koli celici, potreben je skoraj vedno in povsod. V matriki, tj. Prostoru znotraj mitohondrije, so zadnji presnovni koraki za izkoriščanje ogljikovi hidrati ali sladkor (tako imenovano celično dihanje, glej spodaj) in maščobe (tako imenovana beta-oksidacija). Beljakovine se na koncu tudi uporabljajo tukaj, vendar se že pretvorijo v sladkorje v jetra in zato tudi po poti celičnega dihanja.
Mitohondriji so tako vmesnik za pretvorbo hrane v večje količine biološko uporabne energije. Na celico je veliko mitohondrijev. Grobo rečeno lahko rečemo, da ima celica, ki potrebuje veliko energije, na primer mišične in živčne celice, tudi več mitohondrijev kot celica, katere energetski promet je manjši.
Mitohondriji lahko sprožijo programirano celično smrt (apoptozo) po notranji signalni poti (medcelični). Nadaljnja naloga je shranjevanje kalcij. Celično dihanje je kemijsko izredno zapleten postopek za pretvorbo ogljikovi hidrati ali maščobe v ATP, univerzalni nosilec energije, s pomočjo kisika.
Razdeljen je na štiri procesne enote, ki so nato sestavljene iz velikega števila posameznih kemijskih reakcij: glikoliza, PDH (piruvat dehidrogenaza), citratni cikel in dihalna veriga. Glikoliza je edini del celičnega dihanja, ki poteka v celični plazmi, ostalo pa v mitohondrijih. Glikoliza že proizvaja majhne količine ATP, tako da lahko celice brez mitohondrijev ali brez oskrbe s kisikom izpolnijo svoje energetske potrebe.
Vendar je ta vrsta proizvodnje energije veliko bolj neučinkovita glede na uporabljeni sladkor. Iz ene molekule sladkorja brez mitohondrijev lahko dobimo dva ATP, s pomočjo mitohondrijev pa skupaj 32 ATP. Struktura mitohondrijev je odločilna za nadaljnje korake v celičnem dihanju.
Reakcija PDH in citratni cikel potekata v mitohondrijski matrici. V ta namen se vmesni produkt glikolize aktivno transportira preko transporterjev v obeh membranah v notranjost mitohondrijev za nadaljnjo uporabo. Zadnji korak celičnega dihanja, dihalna veriga, nato poteka v notranji membrani in uporablja strogo ločitev prostora med membrano in matrico. Tu pride tudi v poštev kisik, ki ga vdihavamo, kar je zadnje pomembno dejavnik za delujočo proizvodnjo energije.
Fizični in duševni stres lahko zmanjša delovanje naših mitohondrijev in s tem našega telesa. Mitohondrije lahko poskusite okrepiti s preprostimi sredstvi. Z medicinskega vidika je to še vedno sporno, zdaj pa obstaja nekaj študij, ki nekaterim metodam pripisujejo pozitiven učinek.
Uravnoteženo prehrana je pomemben tudi za mitohondrije. Uravnotežen elektrolit ravnovesje je še posebej pomembno. Sem spada predvsem natrijev in kalij, dovolj vitamina B12 in drugih B vitamini, omega3 maščobne kisline, železo in tako imenovani koencim Q10, ki tvori del dihalne verige v notranji membrani.
Zadostno gibanje in šport spodbuja delitev in s tem širjenje mitohondrijev, saj morajo zdaj proizvajati več energije. To je opazno tudi v vsakdanjem življenju. Nekatere študije kažejo, da izpostavljenost mrazu, npr. Hladen tuš, spodbuja tudi delitev mitohondrijev.
Bolj kontroverzne so diete, kot je ketogena prehrana (št ogljikovi hidrati) ali občasno post. Pred takimi ukrepi se je treba vedno posvetovati s svojim zdravnikom, ki mu zaupa. Še posebej pri težkih boleznih, kot je rak, pri takšnih poskusih je treba biti previden. Vendar splošni ukrepi, kot so športni in uravnoteženi prehrana, nikoli ne škodujte in tudi dokazljivo krepite mitohondrije v našem telesu.
