Hva er spesielle trekk ved mitokondriell arv?
mitokondrier er et celleområde som arves maternalt. Alle barn til en mor har derfor samme mitokondrie-DNA (forkortet mtDNA). Dette faktum kan brukes i slektsforskning ved å bruke mitokondrie-DNA for å bestemme for eksempel medlemskapet til en familie til et folk.
Dessuten, mitokondrier med deres mtDNA er ikke underlagt en streng delingsmekanisme, slik det er tilfelle med DNA i vår cellekjerne. Mens DNA blir doblet og deretter overført til dattercellen til nøyaktig 50%, blir mitokondrie-DNA replikert mer eller mindre i løpet av cellesyklusen og distribueres også ujevnt til den nylig utviklende mitokondrier av dattercellen. Mitokondriene inneholder vanligvis to til ti kopier av mtDNA i matrisen.
Den rent maternelle opprinnelsen til mitokondriene kan forklares med kimcellene våre. Siden hannen spermnår den er forenet med eggcellen, overfører den bare sin hode, som bare inneholder DNA fra cellekjernen, moderens eggcelle bidrar med alle mitokondrier for dannelsen av den senere embryo. Halen på sperm, i forenden der mitokondriene ligger, forblir utenfor egget, da det bare brukes av sædceller til å bevege seg rundt.
Funksjon av mitokondrier
Begrepet "cellekraftverk i cellen" beskriver påfallende funksjonen til mitokondriene, nemlig energiproduksjon. Alle energikilder fra mat metaboliseres her i siste trinn og omdannes til kjemisk eller biologisk brukbar energi. Nøkkelen til dette kalles ATP (Adenosine Tri-Phosphate), en kjemisk forbindelse som kan lagre mye energi og frigjøre den igjen ved nedbrytning.
ATP er den universelle energileverandøren for alle prosesser i en hvilken som helst celle, den trengs nesten alltid og overalt. I matrisen, dvs. rommet inne i mitokondrionen, er de siste metabolske trinnene for utnyttelse av karbohydrater eller sukker (såkalt celleånding, se nedenfor) og fett (såkalt beta-oksidasjon) finner sted. Proteiner blir til slutt også brukt her, men de er allerede omgjort til sukker i leveren og derfor også ta banen til cellulær respirasjon.
Mitokondrier er altså grensesnittet for konvertering av mat til større mengder biologisk brukbar energi. Det er mange mitokondrier per celle. Grovt sett kan man si at en celle som trenger mye energi, for eksempel muskel- og nerveceller, også har mer mitokondrier enn en celle hvis energiomsetning er lavere.
Mitokondrier kan starte programmert celledød (apoptose) via den indre signalveien (intercellular). En ytterligere oppgave er lagring av kalsium. Celleånding er en kjemisk ekstremt kompleks prosess for konvertering av karbohydrater eller fett til ATP, den universelle energibæreren, ved hjelp av oksygen.
Den er delt inn i fire prosessenheter, som igjen består av et stort antall individuelle kjemiske reaksjoner: Glykolyse, PDH (pyruvat dehydrogenase) reaksjon, sitratsyklus og luftveiskjede. Glykolyse er den eneste delen av celleåndingen som foregår i celleplasma, resten foregår i mitokondriene. Glykolyse produserer allerede små mengder ATP, slik at celler uten mitokondrier eller uten oksygenforsyning kan oppfylle deres energibehov.
Imidlertid er denne typen energiproduksjon mye mer ineffektiv i forhold til sukkeret som brukes. To ATP kan fås fra ett sukkermolekyl uten mitokondrier, men ved hjelp av mitokondrier kan totalt 32 ATP oppnås. Strukturen til mitokondriene er avgjørende for de videre trinnene i mobil respirasjon.
PDH-reaksjon og sitratsyklus finner sted i mitokondrie-matrisen. For dette formålet transporteres mellomproduktet av glykolyse aktivt via transportører i de to membranene inn i det indre av mitokondriene for videre bruk. Det siste trinnet i celleånding, respirasjonskjeden, finner sted i den indre membranen og bruker den strenge separasjonen av rommet mellom membranene og matrisen. Det er også der oksygenet vi puster inn spiller inn, som er det siste viktige faktor for en fungerende energiproduksjon.
Fysisk og mental stress kan redusere ytelsen til mitokondriene og dermed kroppen vår. Du kan prøve å styrke mitokondriene dine med enkle midler. Fra et medisinsk synspunkt er dette fortsatt kontroversielt, men det er nå noen studier som tillegger noen metoder en positiv effekt.
En balansert kosthold er også viktig for mitokondrier. En balansert elektrolytt balansere er spesielt relevant. Dette inkluderer fremfor alt natrium og kalium, tilstrekkelig vitamin B12 og annet B vitaminer, omega3-fettsyrer, jern og det såkalte koenzym Q10, som utgjør en del av luftveiskjeden i den indre membranen.
Tilstrekkelig trening og sport stimulerer delingen og dermed spredning av mitokondrier, ettersom de nå må produsere mer energi. Dette merkes også i hverdagen. Noen studier viser at eksponering for kulde, for eksempel å ta en kald dusj, også fremmer delingen av mitokondrier.
Mer kontroversiell er dietter som ketogen kosthold (ikke karbohydrater) eller intermitterende fasten. Før slike tiltak bør man alltid konsultere sin tillitslege. Spesielt med tunge sykdommer, som kreft, man bør være forsiktig med slike eksperimenter. Imidlertid generelle tiltak, som sport og en balansert kosthold, aldri skade og også beviselig styrke mitokondriene i kroppen vår.
Alle artiklene i denne serien:
