Parti Mitokondria, Fungsi dan Penyakit Berkaitan



The mitokondria mereka adalah organel kecil (bahagian sel yang mempunyai fungsi tertentu) yang bertanggungjawab untuk memecahkan nutrien dan mewujudkan molekul penuh tenaga dalam bentuk ATP (Adenosin Trifosfato, molekul khas), yang digunakan kemudian oleh sel.

Oleh sebab itu, dikatakan bahawa mitokondria bertindak sebagai sistem pencernaan selular, dapat dibandingkan dengan sistem elektrik yang menyediakan tenaga elektrik ke pusat membeli-belah atau bandar, iaitu sumber kuasa.

Sistem penjanaan kuasa elektrik menggunakan bahan api untuk "mencipta" elektrik. Semakin besar bandar, semakin banyak tenaga yang diperlukannya.

Begitu juga, jika sel-sel lebih aktif, mereka memerlukan lebih banyak mitokondria..

Untuk menghasilkan ATP, mitokondria menjalankan proses yang dikenali sebagai respirasi selular. Mitokondria mengambil molekul makanan dalam bentuk karbohidrat dan menggabungkannya dengan oksigen untuk memberikan hasil akhir ATP. Mereka menggunakan protein yang dipanggil enzim untuk tindak balas kimia yang betul berlaku.

Pernafasan selular mengurai bahan yang diterima ke dalam senyawa yang lebih mudah (karbon dioksida dan air), dan ini adalah di mana pelepasan tenaga yang menyediakan organisme itu berlaku..

Organel ini dipanggil mitokondria melayang bebas di semua sel eukariotik, baik haiwan dan tumbuhan.

Sesetengah sel, seperti eritrosit (sel darah merah) tidak mengandungi mitokondria. Nombor mereka boleh berbeza dari satu hingga 10,000, bergantung kepada jenis sel.

Dalam kes sel-sel otot, yang memerlukan banyak tenaga, mereka lebih banyak. Sebaliknya, neuron tidak memerlukan banyak tenaga sehingga mereka mempunyai mitokondria yang lebih kecil.

Mitokondria mampu berubah dengan pantas (elips atau bujur) serta bergerak dalam sel jika perlu.

Walaupun sel tidak mendapat tenaga yang cukup, mereka dapat menghasilkan semula diri mereka dengan menjadi lebih besar dan membahagikan kemudian, dalam proses yang disebut pembelahan binary..

Sebaliknya, jika sel memerlukan jumlah tenaga yang lebih kecil, beberapa mitokondria menjadi tidak aktif atau mati.

Pihak-pihak Struktur mitokondria

Mitokondria dinamik dan sentiasa bersatu untuk membentuk rantai dan kemudian berasingan. Mereka biasanya mempunyai bentuk seperti kapsul apabila dilihat secara individu.

Dengan bantuan mikroskop elektron, ada kemungkinan untuk menentukan bahagian berikut mitokondria:

Membran luar

Ia benar-benar telap kepada molekul kecil. Dengan permukaan licin, ia mengandungi saluran khas yang mengangkut molekul yang lebih besar. Ia juga berfungsi sebagai perlindungan dan bentuknya berbeza dari bulat ke memanjang.

Di dalamnya, poros, protein khas yang memenuhi fungsi liang-liang (dengan itu namanya) di mana molekul-molekul lain boleh lulus pada gilirannya.

Membran dalaman 

Juga dikenali sebagai "membran intermitochondrial". Ia adalah kurang telap daripada yang luaran, iaitu, ia hanya membolehkan molekul jauh lebih kecil untuk dilalui dalam matriks.

Di dalamnya terdapat lipatan yang disebut "puncak". Banyak tindak balas kimia yang berlaku dalam mitokondria berlaku secara khusus dalam membran dalaman.

Membran ini mengandungi sistem pengangkutan elektron, di mana ia dibawa dari satu komponen protein ke seterusnya, membentuk rantai.

Ruang intermembranous

Ia adalah mengenai ruang yang wujud di antara membran luar dan dalaman. Ia juga dipanggil "rongga".

Ia dicirikan dengan kepekatan proton yang tinggi, disebabkan oleh kehadiran sistem pengangkutan elektron dalam membran dalaman.

Ruang ini adalah lebih kurang 70 ångström, iaitu 7 x 10-9 meter (0.000000007 m).

Crests

Mereka adalah lipatan membran dalaman dan membantu meningkatkan kawasan permukaan, supaya lebih banyak tindak balas kimia seperti pengangkutan elektron dan pernafasan selular dapat berlaku.

Dalam ketiadaan lipatan ini, membran dalaman semata-mata akan menjadi permukaan sfera di mana tindak balas kimia yang lebih sedikit akan berlaku dan oleh itu, akan menjadi struktur yang jauh lebih efisien.

Matrix

Ia adalah cecair, sama dengan gel, yang terkandung dalam mitokondria. Ia mengandungi campuran enzim yang tinggi dan di dalamnya kitaran Krebs yang disebut, di mana nutrien dimetabolisme, mengubahnya menjadi produk sampingan yang dapat digunakan oleh mitokondria untuk menghasilkan tenaga.

Dalam matriks mitosondria sendiri ribosomes diperhatikan, yang berfungsi untuk mensintesis protein.

Satu lagi ciri matriks ialah kehadiran DNA mitokondria, iaitu, bahan genetiknya sendiri. Di samping itu, ia boleh menghasilkan asid ribonucleik (RNA) dan proteinnya sendiri. DNA mitokondria diperlukan untuk sintesis protein banyak.

Juga dalam matriks adalah struktur yang disebut butiran, yang masih menjadi subjek kajian oleh ahli biologi sel. Adalah dipercayai bahawa mereka boleh mengawal kepekatan ion.

Fungsi

Mitokondria memenuhi lebih daripada satu fungsi. Ada yang dianggap prinsipal dan yang lain sekunder.

Pengeluaran Tenaga

Ia adalah fungsi paling penting dalam mitokondria. Walaupun terdapat perbincangan mengenai "menghasilkan" atau "mencipta" tenaga, banyak penulis lebih suka menggunakan istilah "membebaskan", kerana apa yang sebenarnya berlaku adalah pembebasan tenaga tersimpan berkat reaksi kimia yang berlaku di mitokondria..

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, tenaga yang dilepaskan diwakili oleh molekul ATP.

Ini berlaku melalui proses pernafasan selular, juga dipanggil respirasi aerobik, kerana ia bergantung pada kehadiran oksigen. Proses ini mempunyai 3 peringkat iaitu:

  1. Glikolisis, atau pemisahan molekul gula
  2. Kitaran Krebs, suatu proses di mana protein dan lemak diasimilasikan mengikut pemilihan antara apa yang produktif atau tidak untuk badan.
  3. Pengangkutan elektron

Pengeluaran Haba

Proses thermogenesis atau pengeluaran haba hadir dalam organisma hidup, terutamanya dalam mamalia. Mengikut cara di mana penghasilan panas bermula, ia diklasifikasikan kepada:

  • Thermogenesis yang berkaitan dengan senaman, iaitu, disebabkan pergerakan (contohnya: menggigil).
  • Thermogenesis tidak dikaitkan dengan senaman (gerakan) di mana termogenesis tidak menggigil dimasukkan.
  • Termogenesis disebabkan oleh diet.

Dalam pengertian ini, termogenesis yang tidak menggigil berlaku dalam matriks mitokondria. Ia adalah disebabkan oleh "kebocoran" proton yang terkadang berlaku di bawah keadaan tertentu dan apabila ia berlaku, hasilnya adalah pelepasan tenaga proton dalam bentuk panas.

Termogenesis yang tidak haus berlaku lebih kerap dalam organisma-organisma ini dengan tisu adipose coklat, seperti beruang yang hidup di dalam iklim sejuk, yang hibernate semasa tempoh yang paling beku.

Sumbangan kepada proses Apoptosis

Apoptosis tidak lebih daripada proses kematian sel yang diprogramkan, yang memberi manfaat kepada organisma kerana ia membolehkan kawalan pertumbuhan sel, memusnahkan mereka yang tidak diperlukan.

Sebagai contoh, semasa pembentukan embrio manusia, pembezaan jari berlaku oleh apoptosis, menghapus sel yang ada di antara jari-jari yang mengakibatkan pemisahan yang sama..

Dengan cara yang sama, proses ini amat membantu dalam pembentukan organ yang normal, pemusnahan sel-sel yang dijangkiti virus atau sel-sel kanser.

Mitokondria membantu memastikan sel-sel yang betul dapat bertahan dan menghapuskan yang tidak perlu dengan memudahkan apoptosis.

Penyimpanan Kalsium

Mitokondria adalah "kapal" penting di mana ion-ion kalsium disimpan dan kepekatan mineral ini memainkan peranan penting dalam fungsi selular.

Kuantiti ini mesti dikendalikan dengan tepat untuk mengelakkan beban yang dapat mempengaruhi fungsi sel.

Mitokondria juga berfungsi sebagai pengawal selia jumlah kalsium dan mengelakkan kelebihan ini.

Sumbangan kepada sintesis hormon tertentu

Mitokondria terlibat dalam pengeluaran hormon seperti estrogen dan testosteron.

Penyakit berkaitan

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, fungsi utama mitokondria adalah untuk melepaskan tenaga yang diperlukan untuk badan untuk mengekalkan dirinya dan proses pertumbuhan berlaku..

Ia boleh berlaku bahawa mitokondria tidak mengeluarkan tenaga yang cukup, sehingga menyebabkan kecederaan atau kematian sel.

Apabila ini terjadi di seluruh organisma, setiap satu sistem tubuh mula gagal, sebab mengapa kehidupan orang itu diletakkan pada risiko.

Antara organ dan sistem yang boleh dipengaruhi oleh penyakit mitokondria adalah:

  • Pancreas (Diabetes)
  • Hati (penyakit hati)
  • Buah pinggang
  • Otot (Kelemahan, kesakitan)
  • Jantung
  • Mata (Kebutaan, katarak)
  • Otak (gegaran, masalah motor,
  • Telinga (Mati)
  • Sistem endokrin
  • Sistem pernafasan

Ini kerana mereka memerlukan lebih banyak tenaga untuk berfungsi dengan baik.

Jenis perasaan ini disebabkan oleh sedikit atau tiada pengeluaran protein yang dijana dalam mitokondria dan juga berkaitan dengan metabolisme.

Asal-usul perubahan ini adalah beberapa jenis mutasi dalam DNA yang terdapat dalam mitokondria. Walaupun sumbangannya rendah kepada genom manusia, mereka mempunyai kesan yang cukup luas dalam setiap sistem yang disebutkan di atas.

Kajian-kajian lain telah mengaitkan beberapa penyakit saraf seperti Parkinson, dengan gen diubah berkaitan dengan fungsi mitokondria, kerana tisu yang terjejas oleh penyakit ini memerlukan input tenaga menyediakan mitokondria.

Rujukan

  1. Fungsi "Mitokondria Lain". Diperolehi daripada: ruf.rice.edu.
  2. Apakah mitochondria dan apakah fungsinya? Diperolehi daripada: comofuncionaque.com.
  3. Sel-Mitokondria. Diperolehi daripada: ducksters.com.
  4. Sel-Mitokondria. Diperolehi daripada: kidsbiology.com.
  5. Penyakit mitokondria. Diperolehi daripada: tsbvi.edu.
  6. Fungsi Mitokondria. Diperolehi daripada: ivyroses.com.
  7. López, M. dan Pereda, S. (2013). Biologi 1. Pendidikan Media. Santiago de Chile, Santillana del Pacífico S. A. de Ediciones.
  8. Struktur Mitokondria. Diperolehi daripada: ivyroses.com.
  9. Vidyasagar, A. (2015). Sains Hidup: Apakah Mitokondria? Diperolehi daripada: livescience.com.
  10. Rogers, K. Encyclopaedia Britannica: Mitochondrion. Diperolehi daripada: britannica.com.
  11. Mitokondria - Menghidupkan Powerhouse. Diperolehi daripada: biology4kids.com.