Митохондрия: 10 способов повысить мощность ваших клеток

Миофибриллы

1. Каждое мышечное волокно состоит из миофибрилл. Конкретному человеку дается определенное количество мышечных волокон, каждое из которых содержит определенное количество миофибрилл.

Чтобы было понятно, что такое миофибрилла. Ее можно сравнить с резиновым жгутиком внутри обыкновенной резинки. Если жгутик – это миофибрилла, то чем больше таких жгутиков, тем толще будет сама резинка, и тем сильнее она будет сокращаться из растянутого положения.

Точно так же и в мышечном волокне. Чем больше внутри него миофибрилл, тем сильнее и быстрее будет сокращение. Грубо говоря, тем больший вес и большую скорость можно развить.

2. Данное от природы количество миофибрилл вполне можно увеличить. В теории – почти до бесконечности. На практике – существуют определенные границы, связанные с гормональной деятельностью организма, правильными тренировками и достаточным питанием.

3. Для того, чтобы увеличить количество миофибрилл, необходимо подвергать конкретное мышечное волокна нагрузке. Если будут соблюдаться 4 основных принципа, необходимые для роста мускулатуры (перечислены в статье Как набрать мышечную массу), тогда количество миофибрилл в мышечном волокне будет постепенно увеличиваться.

4. По мере роста количества миофибрилл, мышечное волокно начнет увеличиваться в размере. А т.к. тренируется одновременно большое количество мышечных волокон, то будет расти и общий поперечник тренируемой мышцы.

5. Если перестать тренировать определенные мышечные волокна, то буквально через месяц-полтора лишние миофибриллы начнут отмирать. Без тренировки количество миофибрилл очень быстро вернется к своему природному уровню.

6. Рост миофибрилл – это длительный процесс. Ускорить природный темп роста миофибрилл способен прием запрещенных гормональных препаратов, прежде всего, тестостерона и гормона роста.

7. Увеличение количества миофибрилл особенно сказывается на увеличении силовых показателей. На локальную выносливость мышечной группы почти не влияет.

Происхождение живых организмов

Одноклеточные прокариотические организмы считаются первыми живыми существами, которые появились на Земле. Человек состоит из эакариотических клеток, произошедших от прокариотических наименьших единиц жизни. Общие черты бактерий и митохондрий:

  • наличие двойной мембраны, через которую осуществляется синтез АТФ (главного источника энергии для биохимического явления);
  • кольцевая ДНК;
  • схема митохондриальной ДНК напоминает последовательность ДНК у прокариот;
  • самовоспроизведение внутри клетки за счет бинарного деления.

В жизнедеятельности организмов особая роль отводится теории эндосимбиоза. Она предполагает, что прокариотические древние организмы производили энергию с помощью кислорода. Сливаясь с эукариотическими клетками, которые не применяют кислород, два организма получают взаимную выгоду. Таким способом образовывается индивидуальная единица эндосимбионт.

С течением времени клетки преобразовались в эукариотические современные организмы. Митохондрию ученые называют остатком первичных прокариотических организмов. Органоиды применяют кислород с целью производства АТФ при клеточном либо аэробном дыхании. Для протекания реакции понадобятся:

  • кислород;
  • углекислый газ.

За счет уникального строения митохондрии контролируют уровень кальция, обеспечивая сбалансированную энергетическую потребность и свое производство энергии. В митохондриях происходят различные процессы, провоцирующие появление свободных радикалов. Они вызывают окислительный стресс в организме. Это основная причина, почему развиваются возрастные заболевания.

Митохондрии и выносливость. Как это происходит

При мышечном сокращении всегда появляется остаточный продукт. Обычно это молочная кислота – химическое соединение из лактата и ионов водорода.
По мере накопления внутри мышечного волокна (мышечной клетки) ионы водорода начинают вмешиваться в процесс получения энергии для сокращения мышечного волокна. А как только уровень концентрации ионов водорода достигает критической отметки, мышечное сокращение прекращается. И данный момент может свидетельствовать об максимальном уровне выносливости конкретной мышечной группы.Митохондрии обладают способностью поглощать ионы водорода и перерабатывать их внутри себя.
Получается следующая ситуация. Если внутри мышечных волокон присутствует большое количество митохондрий, то они способны утилизировать и большее количество ионов водорода. А это означает более длительную работу конкретной мышцы без необходимости прекратить усилие.В идеале, если митохондрий внутри работающих мышечных волокон достаточно для утилизации всего количества образующихся ионов водорода, то такое мышечное волокно становится практически неутомимым и способным продолжать работу до тех пор, пока будет достаточное количество питательных веществ для сокращения мышц.
Пример.
Почти каждый из нас способен длительное время идти быстрым темпом, но довольно скоро бывает вынужден прекратить бег быстрым темпом. Почему так выходит?
При быстрой ходьбе работают т.н. окислительные и промежуточные мышечные волокна. Окислительные мышечные волокна характеризуются максимально возможным количеством митохондрий, грубо говоря, митохондрий там 100 %.
В промежуточных мышечных волокнах митохондрий ощутимо меньше, пусть это будет 50 % от максимального количества. В итоге, постепенно внутри промежуточных мышечных волокон начинают накапливаться ионы водорода, которые должны бы привести к прекращению сокращения мышечных волокон.
Но этого не происходит по причине того, что ионы водорода проникают внутрь окислительных мышечных волокон, где митохондрии без труда справляются с их утилизацией.
В итоге, мы способны продолжать движения до тех пор, пока в организме достаточно гликогена, а также запасов жира внутри работающих окислительных мышечных волокон. Затем мы будем вынуждены сделать отдых для пополнения запасов энергии.
В случае с быстрым бегом в работу, помимо упомянутых окислительных и промежуточных мышечных волокон, включаются и т.н. гликолитические мышечные волокна, в которых почти отсутствуют митохондрии. Поэтому гликолитические мышечные волокна способны работать лишь короткое время, зато крайне интенсивно. Именно таким образом повышается скорость бега.
Потом общее количество ионов водорода становится таким, что всё количество имеющихся там же митохондрий уже не способно утилизировать их. Наступает отказ от выполнения работы предложенной интенсивности.Но что было бы, если бы все мышечные группы имели внутри себя только окислительные мышечные волокна?
В этом случае мышечная группа с окислительными волокнами становится неутомимой. Ее выносливость становится равной бесконечности (при условии достаточного количества питательных веществ – жиров и гликогена).
Делаем следующий вывод: Для тренировки выносливости первоочередное значение имеет развитие митохондрий внутри рабочих мышечных волокон. Именно благодаря митохондриям достигается выносливость мышечных групп.
Не существует общей выносливости организма, потому что выносливость (способность выполнять работу предложенной интенсивности) связана с присутствием в работающих мышцах митохондрий. Чем митохондрий там больше, тем большую выносливость способны показать мышцы.

Солнечный свет

Не забывая о том, что чрезмерные незащищенные солнечные ванны могут быть очень вредными, важно помнить, что правильное количество солнца имеет основополагающее значение для нашего здоровья. Хорошо известным эффектом солнечного света является производство витамина D в нашей коже

Оказывается, что витамин D необходим для митохондриальной активности и что добавка витамина D у взрослых с дефицитом витамина D улучшает окислительную способность митохондрий в мышцах. Кроме того, исследования на животных показали, что витамин D способствует митохондриальному биогенезу и увеличивает окислительную способность митохондрий в мышцах и коричневом жире.

Теория симбиогенеза

Что такое митохондрии? Для эволюционного учения это не просто структуры клетки. Согласно симбиотической теории, митохондрии и хлоропласты являются результатом метаморфоз прокариот. Вполне возможно, что митохондрии произошли от аэробных бактерий, а пластиды — от фотосинтезирующих. Доказательством этой теории является тот факт, что данные структуры имеют собственный генетический аппарат, представленный кольцевой молекулой ДНК, двойную мембрану и рибосомы. Существует также предположение, что в дальнейшем от митохондрий произошли животные эукариотические клетки, а от хлоропластов — растительные.

Тренировочные программы стимулирующие синтез митохондрий

Все согласны с тем, что тренировки стимулируют синтез митохондрий, однако, согласия на тему, какой вид тренировок является оптимальным, на сегодняшний момент нет. Общепринято что — традиционные длительные тренировки увеличивают выносливость, а спринтерские тренировки— анаэробные возможности и силу мышц. Однако, последние исследования ставят под сомнение общепринятое мнение.

Высокоинтенсивные Интервальные Тренировки (ВИТ) и, в частности, Спринты показали, что являются высокоэффективной тренировкой стимулирующей синтез митохондрий с низкими затратами по времени. Спринты выполняются 20–30 сек на максимальной интенсивности и повторяются 4–6 раз. Несмотря на то, что Спринты — это анаэробная нагрузка, повторяющиеся спринты значительно увеличивают аэробные возможности мышц за счёт роста митохондрий. Такое малое количество спринтов как 4–6 показали рост синтеза митохондрий сравнимый с 90–120 минутными тренировками на велосипеде. Однако, надо отметить, что нетренированные спортсмены хорошо реагируют на любой тип регулярных нагрузок и рост митохондрий у них находится на высоком уровне при любом виде тренировок.

В сравнении с нетренированными спортсменами мышцы хорошо подготовленных атлетов адаптированы к нагрузкам, и отклик на тренировку у них значительно снижен. Напрашивается вопрос, как отреагируют на Высокоинтенсивные Интервальные Тренировки подготовленные спортсмены, при том, что продолжительность спринтов всего несколько минут, в то время как профессиональные велосипедисты обычно тренируются по 10–20 часов в неделю. Результаты этого исследования показаны ниже.

Что такое митохондрии и их роль

Митохондрии представляют собой двумембранный органоид эукариотической клетки, основное задание которого – окисление органических соединений, синтез молекул АТФ, с последующим применением энергии, образованной после их распада. То есть по сути митохондрии это энергетическая база клеток, говоря образным языком, именно митохондрии являются своего рода станциями, которые вырабатывают необходимую для клеток энергию.

Количество митохондрий в клетках может меняться от нескольких штук, до тысяч единиц. И больше их естественно именно в тех клетках, где интенсивно идут процессы синтеза молекул АТФ.

Сами митохондрии также имеют разную форму и размеры, среди них встречаются округлые, вытянутые, спиральные и чашевидные представители. Чаще всего их форма округлая и вытянутая, с диаметром от одного микрометра и до 10 микрометров длинны.

Примерно так выглядит митохондрия.

Также митохондрии могут, как перемещаться по клетке (делают они это благодаря току цитоплазмы), так и неподвижно оставаться на месте. Перемещаются они всегда в те места, где наиболее требуется выработка энергии.

Упражнение

Упражнения требуют много энергии для питания наших мышц. Это создает нагрузку на мышечные митохондрии, которые сигнализируют о том, что энергетические потребности в остальной части клетки. Мышечные клетки реагируют, производя больше митохондрий и больше митохондриальных ферментов. Это увеличивает дыхательную способность мышц, то есть их способность вырабатывать АТФ из питательных веществ и приводить к сокращению мышц.

Это адаптация наших мышечных клеток к физической нагрузке и одна из причин, почему производительность тренировок улучшается с тренировками. Упражнения также являются одним из лучших способов улучшения митохондриального биогенеза и функционирования стареющей мышцы, помогая отсрочить связанное с возрастом снижение активности митохондрий и здоровье мышц.

Функции митохондрий

Строение митохондрии напрямую взаимосвязано с выполняемыми функциями. Основная из них заключается в осуществлении синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). Это макромолекула, которая случит основным переносчиком энергии в клетке. В ее состав входит азотистое основание аденин, моносахарид рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Именно между последними элементами заключено основное количество энергии. При разрыве одной из них максимально ее может выделиться до 60 кДж. В целом прокариотическая клетка содержит 1 млрд молекул АТФ. Эти структуры постоянно находятся в работе: существование каждой из них в неизменном виде не продолжается больше одной минуты. Молекулы АТФ постоянно синтезируются и расщепляются, обеспечивая организм энергией в тот момент, когда это необходимо.

По этой причине митохондрии называют «энергетическими станциями». Именно в них происходит окисление органических веществ под действием ферментов. Энергия, которая при этом образуется, запасается и хранится в виде АТФ. К примеру, при окислении 1 г углеводов образуется 36 макромолекул этого вещества.

Строение митохондрии позволяет им выполнять еще одну функцию. Благодаря своей полуавтономности они являются дополнительным носителем наследственной информации. Ученые установили, что ДНК самих органелл не могут функционировать самостоятельно. Дело в том, что они не содержат всех необходимых для своей работы белков, поэтому заимствуют их в наследственном материале ядерного аппарата.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, что такое митохондрии. Это двумембранные клеточные структуры, в матриксе которых осуществляется ряд сложных химических процессов. Результатом работы митохондрий является синтез АТФ — соединение, которое обеспечивает организм необходимым количеством энергии.

Последовательность и строение переносчиков электронов в дыхательной цепи

1
комплекс. НАДН-КоQ-оксидоредуктаза

Этот
комплекс также имеет рабочее название
НАДН-дегидрогеназа, содержит ФМН
(флавинмононуклеотид), 22 белковых
молекулы, из них 5 железосерных белков
с общей молекулярной массой до 900 кДа.


Принимает электроны от НАДН и передает
их на коэнзим Q (убихинон).


Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность
внутренней митохондриальной мембраны.

2
комплекс. ФАД-зависимые дегидрогеназы

Он
включает в себя ФАД-зависимые ферменты,
расположенные на внутренней мембране
– например, ацил-SКоА-дегидрогеназа
(окисление жирных кислот), сукцинатдегидрогеназа
(цикл трикарбоновых кислот), митохондриальная
глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа (челночный
механизм переноса НАДН в митохондрию).


Восстановление ФАД в окислительно-восстановительных
реакциях.


Обеспечение передачи электронов от
ФАДН2 на железосерные белки внутренней
мембраны митохондрий. Далее эти электроны
попадают на коэнзим Q.

46.
Биохимические механизмы разобщения
окисления и фосфорилирования факторы
их вызывающие

Разобщение дыхания и фосфорилирования

Некоторые
химические вещества (протонофоры) могут
переносить протоны или другие ионы
(ионофоры) из межмембранного пространства
через мембрану в матрикс, минуя протонные
каналы АТФ-синтазы. В результате этого
исчезает электрохимический потенциал
и прекращается синтез АТФ. Это явление
называют разобщением дыхания и
фосфорилирования. В результате разобщения
количество АТФ снижается, а АДФ
увеличивается. В этом случае скорость
окисления NADH и FADH2возрастает, возрастает
и количество поглощённого кислорода,
но энергия выделяется в виде теплоты,
и коэффициент Р/О резко снижается. Как
правило, разобщители — липофильные
вещества, легко проходящие через липидный
слой мембраны. Одно из таких веществ —
2,4-динитрофенол (рис. 6-17), легко переходящий
из ионизированной формы в неионизированную,
присоединяя протон в межмембранном
пространстве и перенося его в матрикс.

Примерами
разобщителей могут быть также некоторые
лекарства, например дикумарол —
антикоагулянт (см. раздел 14) или метаболиты,
которые образуются в организме, билирубин
— продукт катаболизма тема (см. раздел
13), тироксин — гормон щитовидной железы
(см. раздел 11). Все эти вещества проявляют
разобщающее действие только при их
высокой концентрации.

Выключение
фосфорилирования по исчерпании АДФ
либо неорганического фосфата сопровождается
торможением дыхания (эффект дыхательного
контроля). Большое число повреждающих
митохондриальную мембрану воздействий
нарушает сопряжение между окислением
и фосфорилированием, разрешая идти
переносу электронов и в отсутствие
синтеза АТФ (эффект разобщения)

1.
Суммарный выход:

Для
синтеза 1 молекулы АТФ необходимо 3
протона.

2.
Ингибиторы окислительного фосфорилирования:

Ингибиторы
блокируют V комплекс:

Олигомицин —
блокируют протонные каналы АТФ-синтазы.

Атрактилозид,
циклофиллин — блокируют транслоказы.

3.
Разобщители окислительного фосфорилирования:

Разобщители —
липофильные вещества, которые способны
принимать протоны и переносить их через
внутреннюю мембрану митохондрий минуя
V комплекс(его протонный канал).
Разобщители:

Естественные —
продукты перекисного окисления
липидов, жирных кислот с длинной
цепью; большие дозы тиреоидных
гормонов.

Искусственные — динитрофенол,
эфир, производные витамина К,
анестетики.

Гипоэнергетические состояния

Причиной гипоэнергетических состояний может быть следующее:

  • гиповитаминозы экзогенные и/или эндогенные – снижается скорость и эффективность окислительных реакций. Возникает обычно при нехватке витаминов – В1, В2, никотиновой кислоты, В6, пантотеновой кислоты и аскорбиновой кислоты,
  • дефицит белка в пище – снижается синтез всех ферментов и ферментов катаболизма в частности,
  • снижение потребления углеводов и липидов как основных источников энергии,
  • дефицит кислорода – отсутствие акцептора для электронов вызывает «переполнение» дыхательных ферментов, накопление НАДН и ФАДН2 в клетке и прекращение катаболизма,
  • дефицит железа – компонента цитохромов, миоглобина и гемоглобина, и меди – компонента цитохромоксидазы.

Структура митохондрии

Митохондрия окружена внутренней и внешней мембранами, составленными из двойного слоя фосфолипидов и белков. Эти две мембраны похожи, но имеют разные свойства. Внешняя мембрана гладкая, она не образует никаких складок и выростов, толщиной 7 нм. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, направленные в полость митохондрии, толщиной 7 нм. Через эту двомембранну организацию митохондрия физически разделена на 5 отделов. Это внешняя мембрана, межмембранного пространство (пространство между внешней и внутренней мембранами, 10 нм), внутренняя мембрана, криста (сформирована складками внутренней мембраны) и матрикс (пространство в пределах внутренней мембраны). Митохондрия имеет от 1 до 10 микрон (мкм) по размеру.

Внешняя мембрана

Внешняя митохондриальная мембрана, окружающая всю органеллы, имеет соотношение фосфолипидов к белкам вроде плазматической мембраны эукариот (около 1: 1 по весу). Она содержит многочисленные интегральные белки — окунитесь, которые имеют относительно большой внутренний канал (около 2-3 нм), пропускает все молекул от 5000 Да и меньше. Большие молекулы могут пересечь внешнюю мембрану только с помощью активного транспорта. Внешняя мембрана также содержит ферменты, вовлечен в такие разнообразные активности как удлинение жирных кислот, окисление адреналина и биодеградация триптофана.

Межмембранного пространство

Межмембранного пространство — это пространство между внешней и внутренней мембраной митохондрии. Его толщина составляет около 10-20 нм. Поскольку внешняя мембрана митохондрии проницаема для небольших молекул и ионов, их концентрация в периплазматическом пространстве мало отличается от их концентрации в цитоплазме. Для транспортировки крупных белков, наоборот, необходимы специфические сигнальные пептиды; поэтому белковые компоненты периплазматическом пространства и цитоплазмы отличаются. Одним из белков, содержащихся в периплазматическом пространстве, является цитохром c — один из компонентов дыхательной цепи митохондрий.

Внутренняя мембрана

Внутренняя митохондриальная мембрана содержит белки с четырьмя видами функций:

  1. Белки, проводят окислительные реакции респираторного цепочки.
  2. АТФ-синтаза, которая производит в матрице АТФ.
  3. Специфические транспортные белки, которые регулируют прохождение метаболитов между матрицей и цитополазмою.
  4. Системы импорта белков.

Внутренняя мембрана содержит более 100 различных полипептидов и имеет очень высокое соотношение фосфолипидов к белкам (более 3: 1 по весу, то есть примерно 1 белок на 15 молекул фосфолипидов). Дополнительно, внутренняя мембрана богата необычный фосфолипид кардиолипин, который является обычно характеристикой бактериальных плазматических мембран. В отличие от наружной мембраны, внутренняя мембрана не содержит окунитесь и поэтому чрезвычайно непроницаема; почти все ионы и молекулы требуют специальных мембранниих транспортных белков для проникновения в и из матрикса. Кроме того, через внутреннюю мембрану поддерживается мембранный потенциал.

Внутренняя мембрана разделяется на многочисленные кристи, которые расширяют внешнюю область внутренней митохондриальной мембраны, увеличивая ее способность производить АТФ. В типичной митохондрии печени, например, внешняя область, в частности кристи — примерно в пять раз превышает площадь наружной мембраны. Митохондрии клеток которые имеют более высокие потребности в АТФ, например, мышечные клетки, содержащие более крист, чем типичная митохондрия печени.

Митохондриальный матрикс

Матрикс — пространство, ограниченное внутренней мембраной. Матрикс содержит чрезвычайно сконцентрированную смесь сотен ферментов, в дополнение к специальным митохондриальных рибосом, тРНК и нескольких копий митохондриальной ДНК. Главные функции ферментов включают окисления пирувата и жирных кислот, и цикл трикарбоновых кислот.

Митохондрии имеют свой собственный генетический материал и системы для производства собственной РНК и белков. Эта Нехромосомная ДНК кодирует немногочисленные митохондриальные пептиды (13 у человека), используемые во внутренней митохондриальной мембране вместе с белками кодируемых генами клеточного ядра.

Не все клетки одинаковые

Клетка может представлять из себя как «кирпичик» многоклеточного организма, так и целый организм. За небольшим исключением, почти все клетки содержат генетический материал (ДНК и РНК), который регулирует метаболизм и синтез белков. Однако не у всех живых организмов клетки организованы одинаково. Поэтому на основании различий в клеточной организации выделяют две группы: эукариоты и прокариоты.

Растения, животные и грибы являются эукариотами и имеют высокоупорядоченные клетки. Их генетический материал упакован в центральное ядро, которое окружено специализированными клеточными компонентами, называемыми органеллами. Органеллы, такие как митохондрии, шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, работают как хорошо отлаженный конвейер. Одни производят энергию, другие синтезируют и упаковывают белки, третьи транспортируют их в различные части клетки и за ее пределы. Ядро, как и большинство эукариотических органелл, связано мембранами, которые регулируют вход и выход белков, ферментов и другого клеточного материала в органеллу и из нее.

Прокариоты, с другой стороны, являются одноклеточными организмами, такими как бактерии и археи. Прокариотические клетки менее структурированы, чем эукариотические. У них нет ядра. Вместо этого их генетический материал свободно плавает в клетке. У них нет многих мембраносвязанных органелл, обнаруженных в эукариотических клетках, в том числе нет митохондрий.

Рабство паразитов

Что обеспечивает выносливостьнашим мышцам? На самом, деле ключевым энергетическим компонентом в клетке человеческой мышцы является бактерия. Полтора миллиарда лет назад анаэробные клетки поглотили аэробную бактерию и установили прочный симбиоз. Мы были той самой клеткой и с тех пор нам нужен кислород.

Наши мышцы заполнены древними паразитами — Митохондриями. Мы снабжаем их кислородом, а они нас — энергией. Митохондрии это энергетические станции клетки. Они используют гликоген, жир и протеин как топливо для создания энергии в виде Аденозинтрифосфата (АТФ). Реакция синтеза АТФ проходит с участием кислорода. Эта энергия может быть использована в различных процессах внутри клетки, в частности для сокращения мышц. Чем больше мышце нужно энергии, тем большее количество митохондрии есть в клетках этих мышц. Например сердечная мышца требует постоянного поступления АТФ, и содержание митохондрий в сердечной мышце находится на уровне 25%. У обычного человека в скелетных мышцах примерно 3–6% митохондрий, у хорошо подготовленных спортсменов до 12%.

Также установлена тесная связь между количеством митохондрий и выносливостью. Все хорошо подготовленные спортсмены обладают высоким процентом митохондрий в мышцах, а механизмы снабжения митохондрий кислородом и энергией хорошо развиты. Это значит, что чем больше митохондрий тем больше капиллярная сеть, снабжающая митохондрии кислородом и гликогеном, запасы кликогена и жира в мышцах тоже соответствуют количеству митохондрий, способных переработать гликоген в АТФ. Большее содержание митохондрий позволяет выполнять длительную нагрузку на большем проценте от Максимального Потребления Кислорода(МПК). Так, например, элитные марафонцы проходят дистанцию примерно на ~85% от МПК, когда нетренированные люди могут бежать с такой же продолжительностью (2 часа) максимум на 35–40% от МПК.

Особенности строения

Митохондрии относятся к двухмембранным органеллам, имеют внешнюю и внутреннюю оболочки, межмембранное пространство между ними и матрикс.

Внешняя мембрана. Она гладкая, не имеет складок, отграничивает внутреннее содержимое от цитоплазмы. Ширина ее равна 7нм, в составе находятся липиды и белки. Важную роль выполняет порин — белок, образующий каналы во внешней мембране. Они обеспечивают ионный и молекулярный обмен.

Межмембранное пространство. Величина межмембранного пространства около 20нм. Вещество, заполняющее его по составу сходно с цитоплазмой, за исключением крупных молекул, которые могут сюда проникнуть только путем активного транспорта.

Внутренняя мембрана. Построена в основном из белка, только треть отводится на липидные вещества. Большое количество белков являются транспортными, так как внутренняя мембрана лишена свободно проходимых пор. Она формирует много выростов – крист, которые выглядят, как приплюснутые гребни. Окисление органических соединений до CO2 в митохондриях происходит на мембранах крист. Этот процесс кислородзависимый и осуществляется под действием АТФ-синтетазы. Высвобожденная энергия сохраняется в виде молекул АТФ и используется по мере необходимости.

Матрикс – внутренняя среда митохондрий, имеет зернистую однородную структуру. В электронном микроскопе можно увидеть гранулы и нити в клубках, которые свободно лежат между кристами. В матриксе находится полуавтономная система синтеза белка – здесь расположены ДНК, все виды РНК, рибосомы. Но все же большая часть белков поставляется с ядра, поэтому митохондрии называют полуавтономными органеллами.

Выводы

Регулярные аэробные упражнения и профилактика ожирения здоровой диеты могут увеличить продолжительность здоровой жизни за счет улучшения и поддержания функции митохондрий.

Мы не сделали большой прорыв с точки зрения выводов. Но теперь у нас есть небольшое понимание вопроса и очередной пазл в этой сложной мозаике.

Научные исследования:

1. Rebecca K. Lane, Tyler Hilsabeck, Shane L. Rea. (2015) The role of mitochondrial dysfunction in age-related diseases. The University of Texas, San Antonio, TX 78249, USA.
2. Lanza, I.R. and Nair, K.S. (2010) Mitochondrial function as a determinant of life span. Pflugers Arch. 459, 277–289.
3. Pieczenik, S.R. and Neustadt, J. (2007) Mitochondrial dysfunction and molecular pathways of disease. Exp. Mol. Pathol. 83, 84–92.

Читайте также на Зожнике:

Вторник, 17.01.2017

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий