Apakah ciri khas warisan mitokondria?
Mitokondria adalah petak sel yang diwarisi secara ibu. Oleh itu, semua anak seorang ibu mempunyai DNA mitokondria yang sama (disingkat mtDNA). Fakta ini dapat digunakan dalam penelitian silsilah dengan menggunakan DNA mitokondria untuk menentukan, misalnya, keanggotaan keluarga kepada seseorang.
Tambahan pula, mitokondria dengan mtDNA mereka tidak dikenakan mekanisme pembelahan yang ketat, seperti halnya DNA dalam inti sel kita. Walaupun DNA dilipatgandakan dan kemudian dipindahkan ke sel anak perempuan hingga 50%, DNA mitokondria direplikasi kurang lebih semasa kitaran sel dan juga diedarkan secara tidak rata ke mitokondria sel anak perempuan. Mitokondria biasanya mengandungi dua hingga sepuluh salinan mtDNA dalam matriksnya.
Asal mitokondria ibu semata-mata dapat dijelaskan oleh sel kuman kita. Sejak lelaki sperma, apabila disatukan dengan sel telur, hanya memindahkannya kepala, yang hanya mengandungi DNA dari inti sel, sel telur ibu menyumbang semua mitokondria untuk pembentukan kemudiannya embrio. Ekor dari sperma, di hujung depan di mana mitokondria berada, berada di luar telur, kerana ia hanya digunakan oleh sperma untuk bergerak.
Fungsi mitokondria
Istilah "loji tenaga sel" sangat menggambarkan fungsi mitokondria, iaitu pengeluaran tenaga. Semua sumber tenaga dari makanan dimetabolisme di sini pada langkah terakhir dan diubah menjadi tenaga kimia atau biologi yang boleh digunakan. Kunci untuk ini disebut ATP (Adenosine Tri-Phosphate), sebatian kimia yang dapat menyimpan banyak tenaga dan membebaskannya lagi melalui penguraian.
ATP adalah pembekal tenaga sejagat untuk semua proses di mana-mana sel, ia diperlukan hampir selalu dan di mana sahaja. Dalam matriks, iaitu ruang di dalam mitokondria, langkah metabolik terakhir untuk penggunaan karbohidrat atau gula (disebut respirasi sel, lihat di bawah) dan lemak (apa yang disebut beta-oksidasi) berlaku. Protein akhirnya juga digunakan di sini, tetapi mereka sudah diubah menjadi gula di hati dan oleh itu juga mengambil jalan pernafasan selular.
Oleh itu, mitokondria adalah antara muka untuk penukaran makanan menjadi lebih banyak tenaga yang boleh digunakan secara biologi. Terdapat banyak mitokondria setiap sel. Secara kasar, seseorang dapat mengatakan bahawa sel yang memerlukan banyak tenaga, seperti sel otot dan saraf, juga mempunyai lebih banyak mitokondria daripada sel yang perputaran tenaganya lebih rendah.
Mitokondria dapat memulakan kematian sel yang diprogramkan (apoptosis) melalui jalur isyarat intrinsik (intercellular). Tugas selanjutnya adalah penyimpanan kalsium. Pernafasan sel adalah proses kimia yang sangat kompleks untuk penukaran karbohidrat atau lemak kepada ATP, pembawa tenaga sejagat, dengan bantuan oksigen.
Ia dibahagikan kepada empat unit proses, yang seterusnya terdiri daripada sebilangan besar reaksi kimia individu: Glikolisis, PDH (piruvat reaksi dehidrogenase), kitaran sitrat dan rantai pernafasan. Glikolisis adalah satu-satunya bahagian respirasi sel yang berlaku dalam plasma sel, selebihnya berlaku di mitokondria. Glikolisis sudah menghasilkan sejumlah kecil ATP, sehingga sel tanpa mitokondria atau tanpa bekalan oksigen dapat memenuhi keperluan tenaga mereka.
Walau bagaimanapun, pengeluaran tenaga jenis ini jauh lebih tidak berkesan berbanding dengan gula yang digunakan. Dua ATP dapat diperoleh dari satu molekul gula tanpa mitokondria, tetapi dengan bantuan mitokondria sebanyak 32 ATP dapat diperoleh. Struktur mitokondria sangat menentukan untuk langkah selanjutnya dalam pernafasan selular.
Tindak balas PDH dan kitaran sitrat berlaku dalam matriks mitokondria. Untuk tujuan ini, produk perantaraan glikolisis secara aktif diangkut melalui pengangkut di kedua membran ke bahagian dalam mitokondria untuk penggunaan lebih lanjut. Langkah terakhir pernafasan sel, rantai pernafasan, kemudian berlaku di membran dalam dan menggunakan pemisahan ruang yang ketat antara membran dan matriks. Di sinilah juga oksigen yang kita sedut masuk ke dalam permainan, yang penting terakhir faktor untuk pengeluaran tenaga yang berfungsi.
Tekanan fizikal dan mental dapat mengurangkan prestasi mitokondria dan seterusnya tubuh kita. Anda boleh berusaha menguatkan mitokondria anda dengan kaedah mudah. Dari sudut perubatan, ini masih kontroversial, tetapi sekarang ada beberapa kajian yang memberikan kesan positif kepada beberapa kaedah.
Seimbang diet juga penting untuk mitokondria. Elektrolit yang seimbang seimbang sangat relevan. Ini merangkumi di atas semua perkara natrium and kalium, vitamin B12 yang mencukupi dan B yang lain vitamin, asid lemak omega3, zat besi dan apa yang disebut koenzim Q10, yang merupakan sebahagian daripada rantai pernafasan pada membran dalaman.
Latihan dan sukan yang mencukupi merangsang perpecahan dan dengan itu percambahan mitokondria, kerana mereka sekarang harus menghasilkan lebih banyak tenaga. Ini juga dapat dilihat dalam kehidupan seharian. Beberapa kajian menunjukkan bahawa pendedahan kepada selesema, misalnya mandi air sejuk, juga mendorong pembahagian mitokondria.
Lebih kontroversi adalah diet seperti ketogenik diet (no karbohidrat) atau sekejap-sekejap berpuasa. Sebelum langkah tersebut mesti selalu berjumpa doktor dengan yakin. Terutama dengan penyakit berat, seperti kanser, seseorang harus berhati-hati dengan eksperimen sedemikian. Walau bagaimanapun, langkah-langkah umum, seperti sukan dan seimbang diet, tidak pernah membahayakan dan juga menguatkan mitokondria dalam badan kita.
Semua artikel dalam siri ini:
