هر آنچه لازم است در رابطه با میتوکندری بدانید
میتوکندری را به عنوان نیروگاه سلول‌های بدن می‌شناسند، آنها از غذایی که ما مصرف می‌کنیم انرژی مورد نیاز سلول‌ها را تامین می‌کنند اما باید بدانیم که میتوکندری وظایفی بالاتر از تولید انرژی دارد. تقریبا در تمامی سلول‌های انسانی وجود میتوکندری برای زنده ماندن حیاتی می‌باشد. در این مقاله قصد داریم چگونگی عملکرد این اندامک را مورد بررسی و ارزیابی قرار دهیم.
اطلاعاتی در رابطه با ساختار میتوکندری
میتوکندری‌ها کوچک هستند، اندازه آن غالبا بین 0.75 تا 3 میکرومتر بوده و در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده نیستند، برخلاف سایر اندام‌ها دارای دو غشاء بیرونی و یک غشاء داخلی می‌باشد، هر کدام از آنها دارای توابع مختلفی هستند. این اندامک به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌شود که هر کدام دارای نقش‌های متفاوتی هستند. برخی از مناطق مهم آنها عبارتند از:
√ غشای بیرونی: مولکول‌های کوچک می‌توانند آزادانه از طریق غشای خارجی عبور نمایند، این بخش بیرونی حاوی پروتئین می‌باشد.
√ فضای مخروطی: این ناحیه در بین غشاء داخلی و خارجی می‌باشد.
√ غشاء داخلی: این بخش حاوی پروتئین‌هایی بوده که دارای چندین نقش می‌باشند، از آنجایی که در غشاء داخلی بخشی وجود ندارد غالبا هیچگونه نشت مولکولی ندارد. مولکول‌ها فقط می‌توانند از درون غشاء داخلی آن هم از طریق کانال‌هایی خاص انتقال یابند. غشایی به عنوان غشای درونی شناخته می‌شود که اکثرا ATP را ایجاد نماید.
√ Cristae: این مورد با غشای داخلی برابری می‌کند، آنها سطح غشا را افزایش داده و بنابراین فضای موجود برای واکنش‌های شیمیایی را افزایش خواهد داد.
√ ماتریکس: این مورد به فضای داخلی غشای درونی گفته می‌شود، حاوی صدها آنزیم که در تولید ATP نقش دارند، بد نیست بدانید که DNA این اندامک هم در این بخش قرار دارد.
انواع سلول‌ها دارای تعداد مختلفی از میتوکندری می‌باشند، سلول‌هایی که تقاضای بیشتری برای دریافت انرژی دارند همواره از تعداد میتوکندری بیشتری هم برخوردارند، بد نیست بدانید که 40 درصد از سیتوپلاسم سلول‌های عضلانی قلب توسط میتوکندری اشغال شده است. میتوکندری در بخش‌های مختلف بدن به شکل بیضوی شناخته می‌شوند و حتی در سلول‌های اسپرم هم انرژی لازم برای حرکت آن را فراهم خواهند کرد.
معرفی DNA مربوط به میتوکندری
با اینکه بیشتر DNA ما در هسته سلول‌ها نگهداری می‌شود اما میتوکندری‌ها دارای مجموعه‌ای از DNA هستند. بد نیست بدانید که DNA میتوکندری دارای شباهت‌های بیشتری نسبت به DNA باکتریایی می‌باشد. DNA میتوکندری دستورالعمل‌هایی را برای تعدادی از پروتئین‌ها و سایر تجهیزات پشتیبانی سلولی در 37 ژن نگه خواهد داشت. در تولید مثل نیمی از DNA کودکان به واسطه پدر بوده و نیمی دیگر به واسطه مادر است، با این حال کودکان همواره DNA میتوکندری را از طرف مادر خود دریافت می‌کنند و همین مسئله برای ردیابی ژنتیکی بسیار مفید است. اگر چه مهمترین نقش میتوکندری تولید انرژی است اما اهداف مهم دیگری را هم دنبال می‌کنند. در ادامه به برخی از نقش‌های میتوکندری اشاره خواهیم کرد:
√ تولید انرژی: این اندامک انرژی بدن را از طریق مواد غذایی مصرف شده به دست خواهد آورد، این فرآیند فسفوریلاسیون اکسیداتیو نامیده می‌شود.
√ مرگ سلولی: این نوع مرگ سلولی که به نام آپوپتوز هم معروف بوده به عنوان بخش مهمی از زندگی شناخته می‌شود. همانطور که سلول‌های قدیمی شکسته می‌شوند و یا از بین می‌روند میتوکندری تعیین‌کننده تخریب سلولی خواهد بود. میتوکندری در آزادسازی سیتوکروم نقش دارد، این ماده فعال‌کننده کاسپاز بوده و یکی از آنزیم‌های مهم در تخریب سلولی شناخته می‌گردد. از آنجایی که برخی بیماری‌های خاص نظیر سرطان شامل اختلال در آپوپتوز طبیعی هستند اینطور تصور می‌گردد که میتوکندری در ایجاد این دسته از بیماری‌ها نقش دارد.
√ ذخیره کلسیم: کلسیم برای تعدادی از فرآیندهای سلولی لازم می‌باشد، به عنوان مثال آزاد شدن کلسیم می‌تواند انتشار یک انتقال‌دهنده عصبی از یک سلول عصبی یا هورمون‌های غدد درون ریز را آغاز نماید. از آنجایی که کلسیم بسیار حیاتی است سلول آن را محکم تنظیم خواهد کرد، این اندامک نیز می‌تواند بخشی از این را با جذب سریع یون‌های کلسیم و همچنین نگه داشتن آنها تا زمان مورد نیاز حفظ نماید. یکی دیگر از وظایف کلسیم شامل تنظیم متابولیسم سلولی، سنتز استروئید و سیگنالینگ هورمون می‌باشد.
√ تولید حرارت: هنگامی که ما سرد هستیم به ناچار سراغ تحرک‌هایی برای تولید گرما خواهیم رفت، بدن می‌تواند روش‌های دیگری را نیز برای تولید حرارت به کارگیری نماید، یکی از این روش‌ها استفاده از بافتی به نام چربی قهوه‌ای است.
بیماری‌های مرتبط با میتوکندری
رادیکال‌های آزادی که می‌توانند موجب آسیب DNA گردند در طی سنتز ATP تولید می‌شوند، با این حال اکثر بیماری‌های میتوکندری ناشی از جهش در DNA است، این جهش‌ها ممکن است به صورت ارثی و یا خود به خودی باشند. هنگامی که میتوکندری‌ها کارشان را متوقف نمایند سلول‌ها خالی از انرژی خواهند شد و این بستگی به اندام‌ها دارد که دارای چه تعداد از این سلول‌ها می‌باشند، به عنوان مثال سلول‌های عضلانی قلب و اعصاب به مراتب بیشتر از سایر بخش‌ها توسط میتوکندری‌های معیوب تحت تاثیر قرار خواهند گرفت. با اینکه علائم مربوط به بیماری میتوکندری می‌تواند بسیار متفاوت باشد اما برخی از علائم آن عبارتند از:
- از دست دادن هماهنگی بین عضلات
- برخی از مشکلات بینایی و شنوایی
- ناتوانی در یادگیری
- مشکلات گوارشی
- مشکلات عصبی از جمله زوال عقل
سایر شرایطی که به نظر می‌رسد برخی از اختلالات عملکردی میتوکندری هستند عبارتند از:
- بیماری پارکینسون
- بیماری آلزایمر
- اختلال دو قطبی
- سندرم خستگی مزمن
- بیماری هانتینگتون
- دیابت
- اوتیسم
ارتباط بین میتوکندری و کهنسالی
در سال‌های اخیر محققان مشغول بررسی ارتباط بین اختلال عملکردی این اندامک و کهنسالی بودند و همچنین توانستند به برخی نتایج بسیار حساب شده‌ای هم دست پیدا کنند، البته بهتر است بدانید که همه دانشمندان فعال در این رابطه نتوانستند به نتایج مشابهی برسند و به همین دلیل باید دید که در آینده چه اتفاقاتی رخ خواهد داد.
خلاصه‌ای از مقاله مربوط به میتوکندری
همانطور که گفته شد اکثر افراد بر این باورند که میتوکندری تنها تولیدکننده انرژی یا به عبارت ساده‌تر سوخت سلول‌ها می‌باشد در حالی که اینگونه نیست و اقدامات وسیعتری را نیز بر عهده دارد که هر کدامشان دارای پیچیدگی‌های خاصی می‌باشند. میتوکندری‌ها برای عملکرد روزانه سلول‌ها بسیار حیاتی به حساب می‌آیند و وظایف مهمی همچون ذخیره‌سازی کلسیم تا تولید گرما را بر عهده دارند، وظایفی خطیر که کمتر کسی فکرش را هم نمی‌کرد، بهتر است برای دریافت اطلاعات کاملی از آن به خلاصه مقاله بسنده نکرده و از ابتدا مطالعه نمایید.
منبع: https://mag.asanteb.com
