Mitochondrijų dinamikos apibrėžimas

Angelas Zamora Ramirez
Fizikos laipsnis

Mitochondrijų dinamika yra procesų, per kuriuos mitochondrijos formuoja ląstelės mitochondrijų tinklo morfologiją, visuma.

Viduje literatūra Įprasta, kad mitochondrijos atrodo kaip ovalo formos organelės, kurių užduotis yra tiekti energijos į ląstelę ATP pavidalu. Šis supaprastintas mitochondrijų modelis padeda nustatyti jos vietą ląstelėse, tačiau taip pat suteikia šiek tiek klaidinantį vaizdą apie mitochondrijas ląstelėje.

Priešingai nei paprastai parodyta, mitochondrijų skaičius skiriasi įvairiuose audiniuose, ty audiniuose, kuriuose suvartojama daug energijos. Tokie kaip griaučių raumenys ir širdies raumenys turi daugiau mitochondrijų nei tie, kuriems nereikia tiek daug energijos. Be to, mitochondrijos gali sudaryti tinklus ir subpopuliacijas toje pačioje ląstelėje. Mitochondrijų tinklas gali prisitaikyti prie ląstelės medžiagų apykaitos poreikių, šis prisitaikymas yra pasiekiama dėl „mitochondrijų dinamikos“, kurią sudaro „sintezės“ ir „skilimo“ procesai. mitochondrijų.

mitochondrijų sintezė

Mitochondrijų susiliejimas įvyksta, kai dvi mitochondrijos susilieja ir sudaro vieną didesnę, pailgą mitochondriją. Mitochondrijos turi dvi membranas – išorinę ir vidinę. Susiliejimo procese abi membranos turi susijungti, kad susidarytų didesnės mitochondrijos. Žinduolių mitochondrijų susiliejimas vyksta dėka baltymai Mfn1 ir Mfn2, kurie yra atsakingi už išorinių membranų ir OPA 1 baltymo, kuris sujungia vidines membranas, susiliejimą.

Matrica yra erdvė, kurią riboja vidinė mitochondrijų membrana, joje yra DNR mitochondrijų, tam tikrų baltymų ir organinių jonų, be kita ko. Kai susilieja dvi mitochondrijos, jų matricų turinys taip pat dalijasi. Taigi manoma, kad viena iš mitochondrijų sintezės funkcijų yra išlaikyti mitochondrijas tokioje būsenoje. optimalus ATP gamybai, be to, sintezė leidžia suteikti vieningesnę ir pailgesnę formą mitochondrijų tinklui. ląstelė.

mitochondrijų dalijimasis

Priešingai mitochondrijų sintezei yra mitochondrijų dalijimasis. Šis procesas vyksta, kai mitochondrija suskaidoma ir susidaro dvi mažesnės mitochondrijos. Mitochondrijų dalijimasis žinduolių organizme vyksta dėl intervencija Drp1 baltymo, šis baltymas kaupiasi tam tikrose specifinėse išorinės mitochondrijų membranos vietose ir „suspaudžia“ ją tol, kol perpjaunama ir gaunamos dvi mažesnės mitochondrijos.

Viena iš mitochondrijų dalijimosi funkcijų yra mitochondrijų pernešimas iš vienos ląstelės dalies į kitą, nes mažesnes mitochondrijas lengviau transportuoti. Be to, dalijimasis gali padėti pašalinti iš mitochondrijų tinklo tas mitochondrijas, kurios nebeveikia tinkamai ir vėliau suyra.

Mitochondrijų kokybės kontrolė

Jis priežiūra mitochondrijų tinklas yra gyvybiškai svarbus siekiant užtikrinti tinkamą mitochondrijų veikimą medžiagų apykaitąMobilusis telefonas. Mitochondrijų DNR yra ypač jautri pažeidimams ir mutacijoms, nes neturi apsauginių mechanizmų, tokių kaip branduolinė DNR. Mitochondrijų DNR pažeidimas ir kitos sąlygos, tokios kaip oksidacinis stresas, gali sukelti netinkamą mitochondrijų funkcionavimą.

Siekiant su tuo susidoroti, yra kontrolė kokybės kurią daugiausia formuoja mitochondrijų dinamika. Nuolatiniai sintezės ir dalijimosi ciklai padeda atkurti mitochondrijų tinklą ir išskirti disfunkcines mitochondrijas, kurios veikia ląstelę. Disfunkcinės mitochondrijos suskaidomos per kitą procesą, vadinamą „mitofagija“. Tokiu būdu užtikrinama, kad mitochondrijų tinklą daugiausia sudarytų mitochondrijos. funkcinis.

Mitochondrijų dinamika ir patologijos

Įvairios patologinės būklės buvo susijusios su mitochondrijų dinamikos gedimu. Tam tikros Charcot-Marie-Tooth ligos rūšys buvo susijusios su geno, koduojančio mitochondrijų sulietą baltymą Mfn2, mutacijomis. Įvairios genų, koduojančių OPA1, mutacijos buvo susijusios su optine atrofija, dažniausia paveldima optine neuropatija. Be to, sąlygos, turinčios įtakos medžiagų apykaitai, tokios kaip nutukimas ar metabolinis sindromas, buvo susijusios su mitochondrijų disfunkcija ir mitochondrijų dinamikos disbalansas, dėl kurio atsiranda stipresnis mitochondrijų tinklas. suskaidytas.

Mitochondrijų dinamika ir pratimai

Skeleto raumuo yra vienas iš audinių, turinčių daugiausiai mitochondrijų, nes jam reikia daug energijos. Pratimai ypač stimuliuoja skeleto raumenis ir, kaip įrodyta, gali pakeisti mitochondrijų dinamiką šiame audinyje.

Įvairūs tyrimai rodo, kad mankšta padidina mitochondrijų susiliejimą skeleto raumenyse. Be to, jis gali skatinti disfunkcinių mitochondrijų degradaciją per mitofagiją ir padidinti mitochondrijų, esančių skeleto raumenyse, skaičių. Visi šie poveikiai sustiprina pratimų naudą užkertant kelią nutukimui ir metaboliniam sindromui bei kovojant su ja.