ما هي السمات الخاصة لميراث الميتوكوندريا؟
الميتوكوندريا هي حجرة خلوية موروثة من الأم. لذلك فإن جميع أطفال الأم لديهم نفس الحمض النووي للميتوكوندريا (يُشار إليه اختصارًا باسم mtDNA). يمكن استخدام هذه الحقيقة في البحث في علم الأنساب باستخدام الحمض النووي للميتوكوندريا لتحديد ، على سبيل المثال ، عضوية عائلة في شعب ما.
وعلاوة على ذلك، الميتوكوندريا مع mtDNA الخاصة بهم لا تخضع لآلية تقسيم صارمة ، كما هو الحال مع الحمض النووي داخل نواة الخلية لدينا. بينما يتم مضاعفة الحمض النووي ثم نقله إلى الخلية الوليدة إلى 50 ٪ بالضبط ، يتم تكرار الحمض النووي للميتوكوندريا بشكل أو بآخر خلال دورة الخلية ويتم توزيعه أيضًا بشكل غير متساو على النامي حديثًا الميتوكوندريا من زنزانة الابنة. تحتوي الميتوكوندريا عادةً على نسختين إلى عشر نسخ من mtDNA داخل مصفوفتها.
يمكن تفسير أصل الميتوكوندريا الأمومي البحت من خلال الخلايا الجرثومية لدينا. منذ الذكر نطفة، عندما تتحد مع خلية البويضة ، فإنها تنقل فقط رئيس، والتي تحتوي فقط على الحمض النووي من نواة الخلية، تساهم خلية البويضة الأم في جميع الميتوكوندريا في تكوين الأحدث جنين. ذيل نطفة، في النهاية الأمامية التي توجد بها الميتوكوندريا ، تظل خارج البويضة ، حيث يتم استخدامها فقط من قبل الحيوانات المنوية للتنقل.
وظيفة الميتوكوندريا
يصف مصطلح "محطات توليد الطاقة في الخلية" بشكل لافت للنظر وظيفة الميتوكوندريا ، أي إنتاج الطاقة. يتم استقلاب جميع مصادر الطاقة من الطعام هنا في الخطوة الأخيرة وتحويلها إلى طاقة كيميائية أو بيولوجية قابلة للاستخدام. مفتاح ذلك يسمى ATP (Adenosine Tri-Phosphate) ، وهو مركب كيميائي يمكنه تخزين الكثير من الطاقة وإطلاقها مرة أخرى من خلال التحلل.
ATP هي المورد العالمي للطاقة لجميع العمليات في أي خلية ، فهي مطلوبة دائمًا وفي كل مكان تقريبًا. في المصفوفة ، أي المساحة داخل الميتوكوندريا ، الخطوات الأيضية الأخيرة لاستخدام الكربوهيدرات أو السكر (ما يسمى التنفس الخلوي ، انظر أدناه) والدهون (ما يسمى بأكسدة بيتا) تحدث. البروتينات يتم استخدامها أيضًا في النهاية هنا ، ولكن تم تحويلها بالفعل إلى سكريات في كبد وبالتالي تأخذ أيضًا مسار التنفس الخلوي.
وبالتالي فإن الميتوكوندريا هي الواجهة لتحويل الطعام إلى كميات أكبر من الطاقة القابلة للاستخدام بيولوجيًا. يوجد العديد من الميتوكوندريا لكل خلية. بشكل تقريبي ، يمكن للمرء أن يقول إن الخلية التي تحتاج إلى الكثير من الطاقة ، مثل الخلايا العضلية والعصبية ، تحتوي أيضًا على ميتوكوندريا أكثر من الخلية التي يكون معدل دوران طاقتها أقل.
يمكن للميتوكوندريا أن تبدأ موت الخلايا المبرمج (موت الخلايا المبرمج) عبر مسار الإشارات الداخلي (بين الخلايا). مهمة أخرى هي تخزين ملفات الكلسيوم. التنفس الخلوي هو عملية معقدة للغاية كيميائيا لتحويل الكربوهيدرات أو الدهون إلى ATP ، الناقل العالمي للطاقة ، بمساعدة الأكسجين.
وهي مقسمة إلى أربع وحدات معالجة ، والتي تتكون بدورها من عدد كبير من التفاعلات الكيميائية الفردية: تحلل السكر ، PDH (البيروفات ديهيدروجينيز) تفاعل ، دورة السترات وسلسلة الجهاز التنفسي. التحلل الجلدي هو الجزء الوحيد من تنفس الخلية الذي يحدث في بلازما الخلية ، والباقي يحدث في الميتوكوندريا. ينتج تحلل السكر بالفعل كميات صغيرة من ATP ، بحيث يمكن للخلايا التي لا تحتوي على ميتوكوندريا أو بدون أكسجين أن تلبي احتياجاتها من الطاقة.
ومع ذلك ، فإن هذا النوع من إنتاج الطاقة أقل كفاءة بكثير بالنسبة للسكر المستخدم. يمكن الحصول على اثنين من ATPs من جزيء سكر واحد بدون ميتوكوندريا ، ولكن بمساعدة الميتوكوندريا يمكن الحصول على إجمالي 32 ATPs. يعتبر هيكل الميتوكوندريا حاسمًا للخطوات الإضافية في التنفس الخلوي.
يحدث تفاعل PDH ودورة السترات في مصفوفة الميتوكوندريا. لهذا الغرض ، يتم نقل المنتج الوسيط لتحلل السكر بنشاط عبر ناقلات في الغشاءين إلى داخل الميتوكوندريا لمزيد من الاستخدام. الخطوة الأخيرة من تنفس الخلية ، وهي السلسلة التنفسية ، تحدث بعد ذلك في الغشاء الداخلي وتستخدم الفصل الصارم للمسافة بين الأغشية والمصفوفة ، وهذا أيضًا هو المكان الذي يلعب فيه الأكسجين الذي نستنشقه ، وهو الأخير المهم عامل لإنتاج طاقة فاعلة.
يمكن أن يقلل الإجهاد البدني والعقلي من أداء الميتوكوندريا لدينا وبالتالي أداء أجسامنا. يمكنك محاولة تقوية الميتوكوندريا بوسائل بسيطة. من الناحية الطبية ، لا يزال هذا الأمر مثيرًا للجدل ، ولكن هناك الآن بعض الدراسات التي تعزو تأثيرًا إيجابيًا لبعض الأساليب.
النظام الغذائي المتوازن أو الحمية غذائية مهم أيضًا للميتوكوندريا. إلكتروليت متوازن تحقيق التوازن ذات صلة خاصة. وهذا يشمل قبل كل شيء صوديوم و بوتاسيوم، كمية كافية من فيتامين ب 12 و ب الأخرى الفيتامينات، أحماض أوميغا 3 الدهنية ، والحديد وما يسمى بالإنزيم المساعد Q10 ، الذي يشكل جزءًا من السلسلة التنفسية في الغشاء الداخلي.
تحفز ممارسة الرياضة والرياضة الكافية انقسام الميتوكوندريا وبالتالي تكاثرها ، حيث يتعين عليها الآن إنتاج المزيد من الطاقة. هذا أيضا ملحوظ في الحياة اليومية. تظهر بعض الدراسات أن التعرض للبرد ، مثل الاستحمام بماء بارد ، يعزز أيضًا انقسام الميتوكوندريا.
الأكثر إثارة للجدل هي الأنظمة الغذائية مثل الكيتو الحمية غذائية (لا الكربوهيدرات) أو متقطع صيام. قبل مثل هذه الإجراءات ، يجب على المرء دائمًا استشارة طبيب الثقة. خاصة مع الأمراض الشديدة ، مثل سرطانيجب أن يكون المرء حذرًا في مثل هذه التجارب. ومع ذلك ، فإن التدابير العامة مثل الرياضة ومتوازنة الحمية غذائية، لا تؤذي أبدًا وأيضًا تقوي الميتوكوندريا في أجسامنا بشكل واضح.
جميع المقالات في هذه السلسلة:
