Millised on mitokondrite pärimise eripära?
mitokondrid on rakusektsioon, mis on päritud emalt. Kõigil ema lastel on seetõttu sama mitokondriaalne DNA (lühendatult mtDNA). Seda fakti saab kasutada genealoogilistes uuringutes, kasutades mitokondriaalse DNA abil näiteks perekonna kuulumist rahvale.
Lisaks mitokondrid nende mtDNA suhtes ei kehti range jagunemismehhanism, nagu see on meie rakutuumas oleva DNA puhul. Kui DNA kahekordistatakse ja seejärel kantakse tütarrakku täpselt 50% -ni, siis mitokondriaalne DNA paljuneb enam-vähem rakutsükli jooksul ja jaotub ebaühtlaselt ka äsja arenevatele mitokondrid tütre kambrist. Mitokondrid sisaldavad maatriksis tavaliselt kaks kuni kümme mtDNA koopiat.
Mitokondrite puhas ema päritolu on seletatav meie sugurakkudega. Kuna isane sperma, kui see on ühendatud munarakuga, kannab see ainult selle üle juhataja, mis sisaldab ainult päritolu DNA-d rakutuum, aitab ema munarakk kaasa kõigi mitokondritele hilisema moodustumisel embrüo. Saba sperma, mille mitokondrid asuvad esiotsas, jääb munast väljapoole, kuna spermatosoidid kasutavad seda ainult liikumiseks.
Mitokondrite funktsioon
Mõiste „raku elektrijaamad” kirjeldab silmatorkavalt mitokondrite funktsiooni, nimelt energia tootmist. Kõik toidust saadud energiaallikad metaboliseeritakse siin viimases etapis ja muundatakse keemiliseks või bioloogiliselt kasutatavaks energiaks. Selle võtit nimetatakse ATP-ks (adenosiinitrifosfaat), keemiliseks ühendiks, mis suudab salvestada palju energiat ja vabastada selle lagunemise kaudu uuesti.
ATP on universaalne energiatootja kõigi protsesside jaoks igas rakus, seda on vaja peaaegu alati ja kõikjal. Maatriksis ehk ruumis mitokondrionis on viimased metaboolsed etapid süsivesikuid või suhkur (nn rakuhingamine, vt allpool) ja rasvad (nn beetaoksüdatsioon). Valgud neid kasutatakse siin ka lõpuks, kuid need muundatakse juba suhkrutena maks ja seetõttu lähevad ka rakuhingamise teed.
Mitokondrid on seega liides toidu muundamiseks suuremateks bioloogiliselt kasutatavaks energiaks. Rakus on mitokondreid palju. Jämedalt öeldes võib öelda, et palju energiat vajaval rakul, näiteks lihas- ja närvirakkudel, on ka mitokondreid rohkem kui rakul, mille energiakäive on väiksem.
Mitokondrid võivad algatada programmeeritud rakusurma (apoptoosi) sisemise signaaliraja (rakkudevahelise) kaudu. Järgmine ülesanne on kaltsium. Rakkude hingamine on keemiliselt ülimalt keeruline protsess süsivesikuid või rasvad hapniku abil universaalsele energiakandjale ATP.
See on jagatud neljaks protsessiüksuseks, mis koosnevad omakorda suurest hulgast üksikutest keemilistest reaktsioonidest: glükolüüs, PDH (püruvaat dehüdrogenaas) reaktsioon, tsitraaditsükkel ja hingamisahel. Glükolüüs on ainus raku hingamise osa, mis toimub rakuplasmas, ülejäänu toimub mitokondrites. Glükolüüs toodab juba väikestes kogustes ATP-d, nii et mitokondriteta või hapnikuvarustuseta rakud suudavad oma energiavajaduse täita.
Kuid seda tüüpi energiatootmine on kasutatud suhkru suhtes palju ebaefektiivsem. Ühest suhkrumolekulist ilma mitokondriteta võib saada kaks ATP-d, kuid mitokondrite abil saab kokku 32 ATP-d. Mitokondrite struktuur on rakuhingamise edasiste sammude jaoks määrav.
PDH reaktsioon ja tsitraaditsükkel toimuvad mitokondrite maatriksis. Sel eesmärgil transporditakse glükolüüsi vaheprodukt transportijate kaudu kahes membraanis aktiivselt mitokondrite sisemusse edasiseks kasutamiseks. Rakkude hingamise viimane etapp, hingamisahel, toimub seejärel sisemembraanis ja kasutab membraanide ja maatriksi vahelise ruumi ranget eraldamist. Siin tuleb mängu ka sissehingatav hapnik, mis on viimane oluline toimiva energiatootmise tegur.
Füüsiline ja vaimne stress võivad vähendada meie mitokondrite ja seeläbi ka keha töövõimet. Võite proovida oma mitokondreid tugevdada lihtsate vahenditega. Meditsiinilisest seisukohast on see endiselt vaieldav, kuid nüüd on mõned uuringud, mis omistavad mõnele meetodile positiivset mõju.
Tasakaalustatud dieet on oluline ka mitokondrite jaoks. Tasakaalustatud elektrolüüt tasakaal on eriti asjakohane. See hõlmab ennekõike naatrium ja kaalium, piisavas koguses B12-vitamiini ja muud B-vitamiini vitamiinid, oomega3-rasvhapped, raud ja nn koensüüm Q10, mis moodustavad osa sisemembraani hingamisahelast.
Piisav liikumine ja sport stimuleerivad mitokondrite jagunemist ja seeläbi vohamist, kuna need peavad nüüd rohkem energiat tootma. See on märgatav ka igapäevaelus. Mõni uuring näitab, et kokkupuude külmaga, nt külma duši all käimine, soodustab ka mitokondrite jagunemist.
Vastuolulisemad on sellised dieedid nagu ketogeen dieet Ei süsivesikuid) või katkendlik paastumine. Enne selliseid meetmeid tuleb alati konsulteerida oma usalduse arstiga. Eriti raskete haiguste korral vähk, tuleks selliste katsetega olla ettevaatlik. Kuid üldised meetmed, nagu sport ja tasakaalustatud dieet, ei kahjusta kunagi ja tugevdavad ka meie kehas mitokondreid.
Kõik selle sarja artiklid:
