Mitochondrien Parteien, Funktionen und assoziierte Krankheiten

Die Mitochondrien Sie sind kleine Organellen (Teile Zelle eine bestimmte Funktion), die für den Abbau von Nährstoffen verantwortlich und schaffen Moleküle energisch als ATP (Adenosintriphosphat, ein spezielles Molekül), die dann von den Zellen verwendet wird.

Aus diesem Grunde ist es so, dass die Mitochondrien als Zellverdauungssystem wirken und mit dem elektrischen System verglichen werden, die zu einem Einkaufszentrum oder eine Stadt elektrische Energie liefert, das heißt, eine Kraftquelle.

Ein Stromerzeugungssystem verwendet einen Brennstoff, um Elektrizität "zu erzeugen". Je größer die Stadt, desto mehr Energie wird benötigt.

Ähnlich, wenn die Zellen aktiver sind, benötigen sie eine größere Menge an Mitochondrien.

Zur Produktion von ATP führen Mitochondrien den Prozess der Zellatmung durch. Die Mitochondrien nehmen die Lebensmittelmoleküle in Form von Kohlenhydraten und kombinieren sie mit Sauerstoff, um das Endergebnis von ATP zu erhalten. Sie verwenden Proteine ​​genannt Enzyme für die korrekte chemische Reaktion auftreten.

Die Zellatmung zerlegt die aufgenommenen Substanzen in einfachere Verbindungen (Kohlendioxid und Wasser), und hier findet die Freisetzung von Energie statt, die den Organismus versorgt.

Diese als Mitochondrien bezeichneten Organellen schwimmen frei in allen eukaryotischen Zellen, sowohl Tieren als auch Pflanzen.

Einige Zellen wie Erythrozyten (rote Blutkörperchen) enthalten keine Mitochondrien. Ihre Anzahl kann je nach Zelltyp zwischen 1 und 10.000 liegen.

Bei Muskelzellen, die viel Energie benötigen, sind sie reichlich vorhanden. Auf der anderen Seite benötigen Neuronen nicht so viel Energie, daher haben sie eine geringere Menge an Mitochondrien.

Mitochondrien sind in der Lage, ihre Form (elliptisch oder oval) schnell zu verändern sowie sich innerhalb der Zelle zu bewegen, wenn dies erforderlich ist.

Selbst wenn die Zelle nicht genug Energie bekommt, können sie sich selbst reproduzieren, indem sie größer werden und sich später teilen, in einem Prozess, der binäre Spaltung genannt wird.

Umgekehrt, wenn die Zelle eine geringere Menge an Energie benötigt, werden einige Mitochondrien inaktiv oder sterben ab.

Parteien Struktur der Mitochondrien

Mitochondrien sind dynamisch und verschmelzen ständig zu Ketten und trennen sich dann voneinander. Sie haben typischerweise eine kapselartige Form, wenn sie einzeln betrachtet werden.

Mit Hilfe des Elektronenmikroskops konnten folgende Teile der Mitochondrien definiert werden:

Externe Membran

Es ist vollständig durchlässig für kleine Moleküle. Mit einer glatten Oberfläche enthält es spezielle Kanäle, die größere Moleküle transportieren. Es dient auch als Schutz und seine Form variiert von rund bis länglich.

Darin sind die Porine, spezielle Proteine, die die Funktion von Poren erfüllen (daher der Name), durch die wiederum andere Moleküle passieren können.

Interne Membran

Auch "intermonochondriale Membran" genannt. Es ist weniger durchlässig als das Äußere, dh es lässt nur viel kleinere Moleküle in die Matrix eindringen.

In ihm gibt es Falten, die "Wappen" genannt werden. Viele der chemischen Reaktionen, die in den Mitochondrien ablaufen, finden spezifisch in der inneren Membran statt.

Diese Membran enthält das Elektronentransportsystem, mit dem sie von einer Proteinkomponente zur nächsten transportiert werden und eine Kette bilden.

Intermeßbarer Raum

Es handelt sich um den Raum zwischen der äußeren und der inneren Membran. Es wird auch "Hohlraum" genannt.

Es zeichnet sich durch eine hohe Konzentration von Protonen aufgrund des Vorhandenseins des Elektronentransportsystems in der inneren Membran aus.

Dieser Raum ist ungefähr 70 ångström, das ist 7 x 10-9 Meter (0.000000007 m).

Wappen

Sie sind Falten der inneren Membran und helfen, die Oberfläche zu vergrößern, so dass mehr chemische Reaktionen wie Elektronentransport und Zellatmung stattfinden können.

In Abwesenheit dieser Falten wäre die innere Membran einfach eine sphärische Oberfläche, wo weniger chemische Reaktionen auftreten würden und daher eine viel weniger effiziente Struktur wäre.

Matrix

Es ist die Flüssigkeit, ähnlich einem Gel, die in den Mitochondrien enthalten ist. Es enthält eine hohe Konzentration Gemisch aus Enzymen und nannten es den Krebs-Zyklus, in dem Nährstoffe metabolisiert werden, Nebenprodukte machen, die Mitochondrien verwendet werden können, Energie zu erzeugen auftritt.

In der Matrix der Mitochondrien werden eigene Ribosomen beobachtet, die die Proteine ​​synthetisieren.

Ein weiteres Merkmal der Matrix ist die Anwesenheit von mitochondrialer DNA, dh ihres eigenen genetischen Materials. Darüber hinaus kann es seine eigenen Ribonukleinsäuren (RNA) und Proteine ​​produzieren. Mitochondriale DNA ist für die Synthese vieler Proteine ​​notwendig.

In der Matrix befinden sich auch Strukturen, die Granula genannt werden und die noch immer von Zellbiologen untersucht werden.Es wird angenommen, dass sie Ionenkonzentrationen kontrollieren können.

Funktionen

Mitochondrien erfüllen mehr als eine Funktion. Einige gelten als wichtig und andere als sekundär.

Energieerzeugung

Es ist die wichtigste Funktion der Mitochondrien. Obwohl von "Energieerzeugung" oder "Energieerzeugung" die Rede ist, bevorzugen viele Autoren den Begriff "freisetzen", denn was tatsächlich geschieht, ist eine Freisetzung von gespeicherter Energie dank der chemischen Reaktionen, die in den Mitochondrien stattfinden.

Wie oben erwähnt, wird die freigesetzte Energie durch die ATP-Moleküle repräsentiert.

Dies geschieht durch einen Prozess der Zellatmung, auch aerobe Atmung genannt, weil es auf die Anwesenheit von Sauerstoff angewiesen ist. Dieser Prozess hat 3 Phasen, die sind:

1. Glykolyse oder die Trennung von Zuckermolekülen
2. Krebszyklus, ein Prozess, bei dem Proteine ​​und Fette entsprechend der Auswahl zwischen dem, was für den Körper produktiv ist oder nicht, assimiliert werden.
3. Elektronentransport

Wärmeerzeugung

Der Prozess der Thermogenese oder Wärmeproduktion ist in lebenden Organismen, insbesondere in Säugetieren, vorhanden. Je nachdem, wie die Wärmeerzeugung beginnt, wird sie klassifiziert in:

• Thermogenese assoziiert mit Bewegung, dh aufgrund von Bewegung (zB: Zittern).
• Thermogenese, die nicht mit Bewegung (Bewegung) verbunden ist, in der nicht-durstige Thermogenese enthalten ist.
• Thermogenese induziert durch Diät.

In diesem Sinne tritt eine nicht zitternde Thermogenese in der Matrix der Mitochondrien auf. Es ist aufgrund von Protonen- "Lecks", die manchmal unter bestimmten Bedingungen auftreten und wenn es auftritt, das Ergebnis ist die Freisetzung der Protonenenergie in Form von Wärme.

Nichtdistende Thermogenese tritt häufiger in Organismen mit braunem Fettgewebe auf, wie Bären, die in kalten Klimata leben, die in den kältesten Zeiten überwintern.

Beitrag zum Prozess der Apoptose

Die Apoptose ist nicht mehr als der Prozess des programmierten Zelltods, der für die Organismen von Vorteil ist, da er die Kontrolle des Wachstums der Zellen ermöglicht und diejenigen zerstört, die nicht notwendig sind.

Zum Beispiel tritt während der Bildung des menschlichen Embryos die Differenzierung der Finger durch Apoptose auf, wobei die Zellen zwischen den Fingern eliminiert werden, was zu ihrer Trennung führt.

Genauso hilft dieser Prozess bei der normalen Bildung der Organe, der Zerstörung von Zellen, die mit Viren oder Krebszellen infiziert sind.

Mitochondrien helfen sicherzustellen, dass die richtigen Zellen überleben und eliminieren diejenigen, die nicht notwendig sind, indem sie die Apoptose erleichtern.

Calciumlagerung

Mitochondrien sind wichtige "Gefäße", in denen Calciumionen gespeichert werden und die Konzentration dieses Minerals spielt eine wesentliche Rolle bei der zellulären Funktion.

Diese Größen müssen präzise gesteuert werden, um Überlastungen zu vermeiden, die die Funktion der Zellen beeinträchtigen können.

Die Mitochondrien wirken auch als Regulatoren der Calciummengen und vermeiden diese Überlastungen.

Beitrag zur Synthese bestimmter Hormone

Mitochondrien sind an der Produktion von Hormonen wie Östrogen und Testosteron beteiligt.

Assoziierte Krankheiten

Wie bereits erwähnt, besteht die Hauptfunktion der Mitochondrien darin, die Energie freizusetzen, die der Körper benötigt, um sich selbst zu erhalten und die Wachstumsprozesse stattfinden.

Es kann passieren, dass die Mitochondrien nicht genug Energie freisetzen, was zu Verletzungen oder sogar zum Zelltod führt.

Wenn dies im gesamten Organismus geschieht, beginnt jedes der Systeme des Körpers zu versagen, weshalb das Leben der Person gefährdet ist.

Zu den Organen und Systemen, die von einer mitochondrialen Erkrankung betroffen sein können, gehören:

• Pankreas (Diabetes)
• Leber (Lebererkrankung)
• Nieren
• Muskeln (Schwäche, Schmerz)
• Herz
• Augen (Blindheit, Katarakte)
• Gehirn (Zittern, motorische Probleme,
• Ohren (Taubheit)
• Endokrines System
• Atmungssystem

Dies liegt daran, dass sie eine größere Menge an Energie benötigen, um richtig zu funktionieren.

Diese Art von Affektionen ist auf die geringe oder keine Produktion der Proteine ​​zurückzuführen, die in den Mitochondrien erzeugt werden und die auch mit dem Stoffwechsel in Verbindung stehen.

Der Ursprung dieser Veränderungen ist eine Art von Mutation in der DNA in den Mitochondrien. Trotz ihres geringen Beitrags zum menschlichen Genom haben sie in jedem der oben genannten Systeme recht breite Auswirkungen.

Andere Studien haben mehrere neurologische Erkrankungen wie die Parkinson-Krankheit mit Veränderungen in den Genen, die mit der mitochondrialen Funktion zusammenhängen, in Zusammenhang gebracht, da die von der Krankheit betroffenen Gewebe die Energieversorgung der Mitochondrien benötigen.

Referenzen

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