Mitohondriju dinamikas definīcija

Eņģelis Zamora Ramiress
Fizikas grāds

Mitohondriju dinamika ir procesu kopums, ar kuru palīdzību mitohondriji veido šūnas mitohondriju tīkla morfoloģiju.

Iekš literatūra Parasti mitohondriji parādās kā ovālas formas organelles, kuru uzdevums ir piegādāt enerģiju uz šūnu ATP formā. Šis vienkāršotais mitohondriju modelis ir noderīgs, lai to atrastu kā šūnas daļu, taču tas arī sniedz nedaudz maldinošu priekšstatu par mitohondrijiem šūnā.

Pretēji tam, kas parasti tiek parādīts, mitohondriju skaits dažādos audos ir atšķirīgs, audi ar lielu enerģijas patēriņu. piemēram, skeleta muskuļos un sirds muskuļos ir vairāk mitohondriju nekā tiem, kuriem nav nepieciešams tik daudz enerģijas. Turklāt mitohondriji spēj veidot tīklus un apakšpopulācijas vienā šūnā. Mitohondriju tīkls spēj pielāgoties šūnas vielmaiņas prasībām, šī adaptācija ir sasniegts, pateicoties "mitohondriju dinamikai", kas sastāv no "sintēzes" un "dalīšanās" procesiem. mitohondriju.

mitohondriju saplūšana

Mitohondriju saplūšana notiek, kad divi mitohondriji saplūst, veidojot vienu lielāku, iegarenu mitohondriju. Mitohondrijiem ir divas membrānas, ārējā membrāna un iekšējā membrāna. Sapludināšanas procesā abām membrānām ir jāsanāk kopā, lai radītu lielākus mitohondrijus. Zīdītājiem mitohondriju saplūšana notiek, pateicoties

Matrica ir telpa, ko norobežo mitohondriju iekšējā membrāna, tajā atrodas DNS cita starpā mitohondriju, noteiktu proteīnu un organisko jonu. Kad divi mitohondriji saplūst, tiek koplietots arī to matricu saturs. Tādējādi tiek uzskatīts, ka viena no mitohondriju saplūšanas funkcijām ir uzturēt mitohondriju stāvoklī optimāls ATP ražošanai, turklāt saplūšana ļauj piešķirt vienotāku un iegarenāku formu mitohondriju tīklam. šūna.

mitohondriju dalīšanās

Pretstatā mitohondriju saplūšanai ir mitohondriju dalīšanās. Šis process notiek, kad mitohondrijs sadalās, veidojot divus mazākus mitohondrijus. Mitohondriju dalīšanās zīdītājiem notiek, pateicoties iejaukšanās no Drp1 proteīna, šis proteīns uzkrājas noteiktās specifiskās vietās uz mitohondriju ārējās membrānas un "izspiež" to, līdz tas tiek sagriezts un tiek iegūti divi mazāki mitohondriji.

Viena no mitohondriju dalīšanās funkcijām ir mitohondriju transportēšana no vienas šūnas daļas uz otru, jo mazākus mitohondrijus ir vieglāk transportēt. Arī skaldīšana var kalpot, lai izslēgtu no mitohondriju tīkla tos mitohondrijus, kas vairs nedarbojas pareizi un pēc tam tiek degradēti.

Mitohondriju kvalitātes kontrole

Viņš apkope mitohondriju tīkla darbība ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu pareizu tās darbību vielmaiņaMobilais telefons. Mitohondriju DNS ir īpaši jutīga pret bojājumiem un mutācijām, jo ​​tai nav tādu aizsargmehānismu kā kodola DNS. Mitohondriju DNS bojājumi un citi apstākļi, piemēram, oksidatīvais stress, var izraisīt mitohondriju nefunkcionēšanu.

Lai to risinātu, tiek veikta kontrole kvalitāti ko lielā mērā veido mitohondriju dinamika. Nepārtraukti saplūšanas un dalīšanās cikli palīdz atjaunot mitohondriju tīklu un izdalīt disfunkcionālus mitohondrijus, kas ietekmē šūnu. Disfunkcionālie mitohondriji tiek sadalīti citā procesā, ko sauc par "mitofagiju". Tādā veidā tiek nodrošināts, ka mitohondriju tīkls sastāv galvenokārt no mitohondrijiem. funkcionāls.

Mitohondriju dinamika un patoloģijas

Ar mitohondriju dinamikas traucējumiem ir saistīti dažādi patoloģiski stāvokļi. Daži Charcot-Marie-Tooth slimības veidi ir saistīti ar mutācijām gēnā, kas kodē mitohondriju saplūšanas proteīnu Mfn2. Dažādas mutācijas gēnā, kas kodē OPA1, ir saistītas ar optisko atrofiju, kas ir visizplatītākā iedzimtā optiskā neiropātija. Arī apstākļi, kas ietekmē vielmaiņu, piemēram, aptaukošanās vai metaboliskais sindroms, ir saistīti ar mitohondriju disfunkcija un mitohondriju dinamikas nelīdzsvarotība, kā rezultātā veidojas spēcīgāks mitohondriju tīkls. sadrumstalota.

Mitohondriju dinamika un vingrinājumi

Skeleta muskuļi ir viens no audiem ar vislielāko mitohondriju skaitu, jo tam nepieciešams liels enerģijas daudzums. Vingrinājumi īpaši stimulē skeleta muskuļus, un ir pierādīts, ka tie spēj mainīt mitohondriju dinamiku šajos audos.

Dažādi pētījumi liecina, ka vingrinājumi palielina mitohondriju saplūšanu skeleta muskuļos. Turklāt tas spēj stimulēt disfunkcionālu mitohondriju degradāciju ar mitofagijas palīdzību un palielināt skeleta muskuļos esošo mitohondriju skaitu. Visi šie efekti pastiprina vingrinājumu lietderību aptaukošanās un metaboliskā sindroma novēršanā un apkarošanā.