Mitochondria – cell powerhouses

Mitochondria zijn kleine organellen in cellen die betrokken zijn bij het vrijmaken van energie uit voedsel.

Dit proces staat bekend als cellulaire ademhaling. Om deze reden worden mitochondriën ook wel de krachtcentrales van de cel genoemd. Cellen die veel energie nodig hebben, zoals spiercellen, kunnen duizenden mitochondriën bevatten.

Naast de cellulaire ademhaling spelen mitochondriën ook een sleutelrol bij het verouderingsproces en bij het ontstaan van degeneratieve ziekten.

De krachtpatserfunctie

Wanneer de afbraakproducten van de vertering van voedsel hun weg vinden naar de cel, vindt in het cytoplasma een reeks chemische reacties plaats. Hierdoor kan een deel van de in deze producten opgesloten energie vrijkomen en worden opgenomen in de universele energieleverancier in cellen, bekend als ATP (adenosinetrifosfaat).

De resterende moleculaire fragmenten van dit proces komen vervolgens in de mitochondriën terecht, waar ze in een complexe reeks stappen uiteindelijk worden omgezet in kooldioxide en water. De energie die in deze fragmenten zit opgesloten, wordt verwerkt tot meer ATP.

De ATP-moleculen die op deze manier worden geproduceerd, kunnen vervolgens door de cel worden gebruikt om de energie te leveren die nodig is om te functioneren. ATP → ADP + P + energie om te functioneren.

De totale chemische reactie die optreedt bij de afbraak van glucose is:

Geschat wordt dat, in een gemiddeld persoon de omzetsnelheid (de snelheid waarmee ATP wordt geproduceerd en verbruikt) maar liefst 65 kg per dag bedraagt.

Het menselijk lichaam is een fantastisch energetische machine. Men schat dat het menselijk lichaam, kilogram voor kilogram, wanneer het comfortabel zit, in elke seconde 10.000 maal meer energie omzet dan de zon!

Vrije radicalen: een bijproduct van de ademhaling

Tijdens de celademhaling worden in de mitochondriën zeer reactieve moleculen gevormd, vrije radicalen genaamd. De bekendste vrije radicaal die op deze manier ontstaat is wellicht het superoxide-radicaal, O2-.

Vrije radicalen zijn potentieel zeer schadelijk voor celbestanddelen zoals eiwitten en genetisch materiaal zoals DNA en RNA. Als er te veel vrije radicalen vrijkomen in de mitochondriën, kan de schade ernstig zijn, wat uiteindelijk kan leiden tot de dood van de cel. Om zich tegen schade door vrije radicalen te beschermen, produceren mitochondriën hun eigen antioxidant-enzymen. Eén zo’n enzym staat bekend als superoxide-dismutase of SOD.

Hoewel vrije radicalen schadelijk zijn, hebben zij een belangrijke signalerende rol. Wetenschappers denken nu dat mitochondriën een gevoelig feedbackmechanisme hanteren, waarbij sommige vrije radicalen zelf als signalen voor de cel fungeren, waardoor deze de celademhaling kalibreert en aanpast, zodat het niet goed voor de cel is om ze volledig te verwijderen.

Antioxidanten in mitochondriën

Het is aangetoond dat de stoffen in sommige vruchten en groenten antioxidantwerking hebben. Dit betekent dat ze in laboratoriumtests vrije radicalen kunnen neutraliseren. Men dacht dat het consumeren van deze voedingsmiddelen, of daarvan gemaakte extracten, het lichaam zou helpen schadelijke vrije radicalen te verwijderen.

Recent onderzoek suggereert dat antioxidanten in het lichaam anders werken dan in het laboratorium. Men denkt nu dat sommige antioxidanten, met name een groep plantenchemicaliën die bekend staan als polyfenolen, een direct effect hebben op de mitochondriën. Het lijkt erop dat ze de mitochondriën stimuleren om efficiënter te worden in het genereren van energie uit voedsel, zodat ze minder vrije radicalen genereren en deze sneller neutraliseren. Het is alsof de werking van de mitochondriën door deze polyfenolen wordt ‘afgesteld’ – een effect dat vergelijkbaar is met het effect dat in de mitochondriën wordt opgewekt door lichaamsbeweging.

Vind meer informatie over antioxidanten.

Zorg voor gezonde mitochondriën

Als mitochondriën niet efficiënt functioneren, neemt hun energieproducerend vermogen af, ontsnappen er meer vrije radicalen die schade aan de cel veroorzaken en vroegtijdige celdood kunnen volgen.

Onderzoek van de laatste jaren wijst uit dat de gezondheid van mitochondriën sterk afhankelijk is van levensstijl en voeding. Overmatige consumptie van suikerhoudende voedingsmiddelen en dranken vermindert de mitochondriale efficiëntie. Gebrek aan beweging vermindert het aantal mitochondriën in actieve cellen zoals spieren, en ze worden inefficiënt, lekken meer vrije radicalen in de cel.

Door te kiezen voor een levensstijl met regelmatige lichaamsbeweging, dagelijkse consumptie van vers fruit en groenten, het vermijden van suikerhoudende voedingsmiddelen, het beheersen van de eetlust en het vermijden van roken, kan iedereen zijn mitochondriën afstellen, wat zou moeten bijdragen aan een lang en zeer gezond leven.