คุณสมบัติพิเศษของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม mitochondrial คืออะไร? | ไมโตคอนเดรีย

คุณสมบัติพิเศษของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม mitochondrial คืออะไร?

mitochondria เป็นช่องเซลล์ที่ได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ลูกทุกคนของแม่จึงมีดีเอ็นเอไมโตคอนเดรียเหมือนกัน (เรียกโดยย่อว่า mtDNA) ข้อเท็จจริงนี้สามารถใช้ในการวิจัยลำดับวงศ์ตระกูลโดยใช้ดีเอ็นเอไมโตคอนเดรียเพื่อตรวจสอบตัวอย่างเช่นการเป็นสมาชิกของครอบครัวกับบุคคล

นอกจากนี้ mitochondria ด้วย mtDNA ของพวกมันไม่ได้อยู่ภายใต้กลไกการแบ่งที่เข้มงวดเช่นเดียวกับในกรณีของ DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์ของเรา ในขณะที่ดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและจากนั้นถ่ายโอนไปยังเซลล์ลูกสาวถึง 50% ดีเอ็นเอไมโตคอนเดรียจะถูกจำลองแบบมากหรือน้อยในระหว่างวัฏจักรของเซลล์และยังกระจายไปยังเซลล์ที่กำลังพัฒนาใหม่ mitochondria ของเซลล์ลูกสาว ไมโทคอนเดรียมักจะมี mtDNA สองถึงสิบสำเนาอยู่ภายในเมทริกซ์

ต้นกำเนิดของไมโตคอนเดรียจากมารดาล้วนสามารถอธิบายได้ด้วยเซลล์สืบพันธุ์ของเรา ตั้งแต่ตัวผู้ สเปิร์มเมื่อรวมเข้ากับเซลล์ไข่แล้วให้ถ่ายโอนเท่านั้น หัวซึ่งมีเฉพาะดีเอ็นเอจาก นิวเคลียสของเซลล์เซลล์ไข่ของมารดาก่อให้เกิดไมโทคอนเดรียทั้งหมดสำหรับการสร้างในภายหลัง เอ็มบริโอ. หางของ สเปิร์มที่ส่วนหน้าสุดซึ่งไมโทคอนเดรียตั้งอยู่ยังคงอยู่นอกไข่เนื่องจากสเปิร์มใช้เพียงเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ

หน้าที่ของไมโตคอนเดรีย

คำว่า“ โรงไฟฟ้าของเซลล์” อธิบายการทำงานของไมโทคอนเดรียได้อย่างชัดเจนนั่นคือการผลิตพลังงาน แหล่งพลังงานทั้งหมดจากอาหารจะถูกเผาผลาญที่นี่ในขั้นตอนสุดท้ายและเปลี่ยนเป็นพลังงานทางเคมีหรือทางชีวภาพ กุญแจสำคัญในการนี้เรียกว่า ATP (Adenosine Tri-Phosphate) ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่สามารถกักเก็บพลังงานจำนวนมากและปล่อยออกมาอีกครั้งโดยการสลายตัว

ATP เป็นผู้จัดหาพลังงานสากลสำหรับทุกกระบวนการในเซลล์ใด ๆ จำเป็นต้องใช้เกือบตลอดเวลาและทุกที่ ในเมทริกซ์นั่นคือช่องว่างภายในไมโทคอนดรีออนขั้นตอนการเผาผลาญสุดท้ายสำหรับการใช้ประโยชน์ คาร์โบไฮเดรต หรือน้ำตาล (ที่เรียกว่าการหายใจของเซลล์ดูด้านล่าง) และไขมัน (เรียกว่าเบต้าออกซิเดชั่น) เกิดขึ้น โปรตีน ในที่สุดก็ถูกนำมาใช้ที่นี่เช่นกัน แต่พวกมันถูกเปลี่ยนเป็นน้ำตาลแล้วในไฟล์ ตับ และใช้เส้นทางการหายใจของเซลล์ด้วย

ไมโตคอนเดรียจึงเป็นส่วนเชื่อมต่อสำหรับการเปลี่ยนอาหารเป็นพลังงานที่ใช้งานได้ทางชีวภาพในปริมาณมากขึ้น ไมโทคอนเดรียมีจำนวนมากต่อเซลล์ กล่าวโดยคร่าวๆเราสามารถพูดได้ว่าเซลล์ที่ต้องการพลังงานมากเช่นเซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ประสาทก็มีไมโทคอนเดรียมากกว่าเซลล์ที่มีการหมุนเวียนของพลังงานต่ำกว่า

ไมโตคอนเดรียสามารถเริ่มการตายของเซลล์ตามโปรแกรม (apoptosis) ผ่านทางสัญญาณภายใน (ระหว่างเซลล์) งานต่อไปคือการจัดเก็บข้อมูลของ แคลเซียม. การหายใจของเซลล์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากทางเคมีสำหรับการเปลี่ยนรูป คาร์โบไฮเดรต หรือไขมันเป็น ATP ซึ่งเป็นผู้ให้บริการพลังงานสากลด้วยความช่วยเหลือของออกซิเจน

แบ่งออกเป็นสี่หน่วยกระบวนการซึ่งประกอบด้วยปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมาก: Glycolysis, PDH (ไพรู dehydrogenase) ปฏิกิริยาวงจรซิเตรตและห่วงโซ่ทางเดินหายใจ ไกลโคไลซิสเป็นส่วนเดียวของการหายใจของเซลล์ที่เกิดขึ้นในพลาสมาของเซลล์ส่วนที่เหลือจะเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย Glycolysis ผลิต ATP ในปริมาณเล็กน้อยเพื่อให้เซลล์ที่ไม่มีไมโตคอนเดรียหรือไม่มีออกซิเจนสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานได้

อย่างไรก็ตามการผลิตพลังงานประเภทนี้ไม่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับน้ำตาลที่ใช้ ATP สองตัวสามารถหาได้จากโมเลกุลน้ำตาลหนึ่งโมเลกุลโดยไม่มีไมโทคอนเดรีย แต่ด้วยความช่วยเหลือของไมโทคอนเดรียสามารถรับ ATP ได้ทั้งหมด 32 ตัว โครงสร้างของไมโทคอนเดรียมีความสำคัญสำหรับขั้นตอนต่อไปในการหายใจระดับเซลล์

ปฏิกิริยา PDH และวงจรซิเตรตเกิดขึ้นในเมทริกซ์ไมโทคอนเดรีย เพื่อจุดประสงค์นี้ผลิตภัณฑ์ระดับกลางของไกลโคไลซิสจะถูกลำเลียงอย่างแข็งขันผ่านตัวขนส่งในเยื่อทั้งสองเข้าสู่ด้านในของไมโตคอนเดรียเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป ขั้นตอนสุดท้ายของการหายใจของเซลล์คือห่วงโซ่ทางเดินหายใจจากนั้นจะเกิดขึ้นในเยื่อหุ้มชั้นในและใช้การแยกช่องว่างระหว่างเมมเบรนกับเมทริกซ์อย่างเข้มงวดนี่คือจุดที่ออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไปซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอันดับสุดท้าย ปัจจัยสำหรับการผลิตพลังงานที่ใช้งานได้

ความเครียดทางร่างกายและจิตใจสามารถลดประสิทธิภาพของไมโตคอนเดรียและทำให้ร่างกายของเราลดลง คุณสามารถพยายามเสริมสร้างไมโทคอนเดรียของคุณด้วยวิธีง่ายๆ จากมุมมองทางการแพทย์สิ่งนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่ขณะนี้มีการศึกษาบางชิ้นที่ระบุว่ามีผลดีต่อวิธีการบางอย่าง

มีความสมดุล อาหาร ยังมีความสำคัญต่อไมโตคอนเดรีย อิเล็กโทรไลต์ที่สมดุล สมดุล มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะ ซึ่งรวมถึงเหนือสิ่งอื่นใด โซเดียม และ โพแทสเซียมวิตามินบี 12 เพียงพอและบีอื่น ๆ วิตามินกรดไขมันโอเมก้า 3 เหล็กและที่เรียกว่าโคเอนไซม์คิวเทนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่ทางเดินหายใจในเยื่อหุ้มชั้นใน

การออกกำลังกายและการเล่นกีฬาที่เพียงพอจะช่วยกระตุ้นการแบ่งตัวและทำให้ไมโตคอนเดรียแพร่กระจายมากขึ้นเนื่องจากตอนนี้พวกเขาต้องผลิตพลังงานมากขึ้น สิ่งนี้ยังเห็นได้ชัดเจนในชีวิตประจำวัน การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับความเย็นเช่นการอาบน้ำเย็นยังช่วยส่งเสริมการแบ่งตัวของไมโทคอนเดรีย

ที่ถกเถียงกันมากขึ้นคืออาหารเช่นคีโตเจนิก อาหาร (ไม่ได้ คาร์โบไฮเดรต) หรือไม่ต่อเนื่อง การอดอาหาร. ก่อนมาตรการดังกล่าวควรปรึกษาแพทย์เพื่อความมั่นใจเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเจ็บป่วยหนักเช่น โรคมะเร็งควรระมัดระวังกับการทดลองดังกล่าว อย่างไรก็ตามมาตรการทั่วไปเช่นกีฬาและการทรงตัว อาหารไม่เป็นอันตรายและยังแสดงให้เห็นถึงการเสริมสร้างไมโทคอนเดรียในร่างกายของเรา