Mitochondria

Mitochondria – jaką funkcję pełnią w naszym organizmie?

mitochondria

Mitochondria to jedyne w swoim rodzaju organella. Są one centralnym miejscem pozyskiwania energii wszystkich komórek – ludzkich i zwierzęcych. Ich funkcjonalność jest czymś zasadniczym dla ludzkiego organizmu. Co sprawia, że te organella komórkowe są aż tak ważne? Dlaczego należy dbać o ich sprawność? Odpowiedź na te pytania znajduje się w strukturze mitochondriów oraz w ich wyjątkowym funkcjonowaniu:

Mitochondria mają wielkość od 0,5 do 1 nanometra i są obudowane podwójną błoną. Błona zewnętrzna zawiera kanały oraz kompleksy protein i łączy przez to wnętrze mitochondriów z cytoplazmą. Wewnętrzna, mocno pofałdowana błona obejmuje silnie napełnione cieczą wnętrze mitochondrium, tzw. matrix. Pierwotnie mitochondria powstały prawdopodobnie przez endosymbiotyczną resorpcję bakterii w eukariontach. Wykazują cały szereg szczególnych cech, które stanowią podstawę do wyjaśnienia ich podatności na uszkodzenia i zarazem konieczności chronienia tych cennych organelli.

Mitochondria dysponują własnym DNA (tzw. mtDNA), które koduje ok. 10% mitochondrialnych protein. Może się zdawać, że to niewiele, jednak informacje tam zawarte dotyczą przede wszystkim struktury i reprodukcji mitochondriów oraz energetycznych enzymów mitochondrialnych. MtDNA znajduje się w matrix – nie jest w żaden sposób chronione, leży poniekąd „luzem” – niezabezpieczone żadną błoną. Z tego powodu może o wiele szybciej i poważniej niż normalne DNA w komórce zostać uszkodzone za sprawą działania promieniowania, wolnych rodników lub toksyn (metali ciężkich, pestycydów itp.). Oprócz tego uszkodzenia mtDNA nie dają się usunąć przez działanie enzymów naprawczych, dlatego każdy defekt jest nieodwracalny i może prowadzić do upośledzenia funkcji mitochondriów.

Główną funkcją mitochondriów jest produkcja energii ze składników odżywczych i związane z tym wytwarzanie „energetycznej waluty”, jaką stanowi ATP (adenozynotrifosforan). Z tej przyczyny mitochondria są punktem wyjścia mechanizmów pożytkowania energii w organizmie. Komórka swoje zapotrzebowanie energetyczne może pokrywać również alternatywnie – przez fermentację kwasu mlekowego, jednak ten drugi sposób uwalnia zaledwie ok. 6% energii, która powstałaby na drodze normalnych procesów jej pozyskiwania.

Z tego powodu należy dostarczać im odpowiednią ilość składników odżywczych, gdyż proporcja między wykorzystanymi substancjami odżywczymi a otrzymywaną energią i powstającymi produktami rozkładu zwiększa się wraz z wiekiem czy podczas narażenia na szkodliwe czynniki. Często włączają się dodatkowo inne mechanizmy uszkadzające. Produkcja zbyt dużej ilości kwasu mlekowego tak gwałtownie obniża poziom PH w komórce, że funkcja enzymów ulega dalszemu upośledzeniu. Oznacza to, że zarówno produkcja energii w mitochondriach, jak i DNA tych „energetycznych organelli” wymagają szczególnego wsparcia i ochrony.