Mitochondria – powerhouse’y komórek

Mitochondria to maleńkie organelle wewnątrz komórek, które biorą udział w uwalnianiu energii z pożywienia.

Proces ten znany jest jako oddychanie komórkowe. Z tego powodu mitochondria są często określane mianem elektrowni komórki. Komórki, które potrzebują dużo energii, takie jak komórki mięśniowe, mogą zawierać tysiące mitochondriów.

Oprócz oddychania komórkowego, mitochondria odgrywają również kluczową rolę w procesie starzenia się, jak również w powstawaniu chorób zwyrodnieniowych.

Funkcja powerhouse

Gdy produkty rozpadu powstałe w wyniku trawienia pokarmu znajdą drogę do komórki, w cytoplazmie zachodzi seria reakcji chemicznych. Pozwala to na uwolnienie części energii zamkniętej w tych produktach i włączenie jej do uniwersalnego dostawcy energii w komórkach, znanego jako ATP (adenozynotrójfosforan).

Pozostałe fragmenty molekularne z tego procesu dostają się następnie do mitochondriów i w skomplikowanej serii kroków są ostatecznie przekształcane w dwutlenek węgla i wodę. Energia zamknięta w tych fragmentach zostaje włączona do kolejnych cząsteczek ATP.

Wytworzone w ten sposób cząsteczki ATP mogą być następnie wykorzystane przez komórkę do dostarczenia energii potrzebnej do jej funkcjonowania. ATP → ADP + P + energia do działania.

Ogólna reakcja chemiczna, która zachodzi podczas rozkładu glukozy to:

.

Oszacowano, że, u przeciętnej osoby tempo obrotu (tempo, w jakim ATP jest produkowane i zużywane) wynosi aż 65 kg dziennie.

Ciało ludzkie jest fantastycznie energetyczną maszyną. Oszacowano, że kilogram po kilogramie, ludzkie ciało, kiedy siedzi wygodnie, przetwarza 10 000 razy więcej energii niż Słońce w każdej sekundzie!

Wolne rodniki: produkt uboczny oddychania

Podczas oddychania komórkowego, wysoce reaktywne cząsteczki zwane wolnymi rodnikami są tworzone w mitochondriach. Prawdopodobnie najbardziej znanym wolnym rodnikiem wytwarzanym w ten sposób jest rodnik ponadtlenkowy, O2-.

Wolne rodniki są potencjalnie bardzo szkodliwe dla składników komórki, takich jak białka i materiał genetyczny, taki jak DNA i RNA. Jeśli zbyt wiele wolnych rodników jest uwalnianych w mitochondriach, uszkodzenia mogą być poważne, prowadząc ostatecznie do śmierci komórki. Aby chronić przed uszkodzeniami wywołanymi przez wolne rodniki, mitochondria wytwarzają własne enzymy antyoksydacyjne. Jeden z takich enzymów znany jest jako dysmutaza ponadtlenkowa lub SOD.

Mimo że wolne rodniki są szkodliwe, pełnią one ważną rolę sygnalizacyjną. Naukowcy uważają obecnie, że mitochondria działają na zasadzie czułego mechanizmu sprzężenia zwrotnego, w którym niektóre z wolnych rodników same działają jako sygnały dla komórki, powodując jej kalibrację i dostosowanie oddychania komórkowego, tak więc całkowite ich usunięcie nie jest dobre dla komórki.

Antyoksydanty w mitochondriach

Wykazano, że związki chemiczne obecne w niektórych owocach i warzywach mają aktywność antyoksydacyjną. Oznacza to, że w testach laboratoryjnych mogą one neutralizować wolne rodniki. Uważano, że spożywanie tych pokarmów lub ekstraktów z nich pomoże organizmowi usunąć szkodliwe wolne rodniki.

Ostatnie badania sugerują, że antyoksydanty działają inaczej w organizmie niż w laboratorium. Obecnie uważa się, że niektóre antyoksydanty, w szczególności klasa roślinnych związków chemicznych znanych jako polifenole, mają bezpośredni wpływ na mitochondria. Okazuje się, że stymulują one mitochondria do bardziej efektywnego generowania energii z pożywienia, dzięki czemu wytwarzają one mniej wolnych rodników i szybciej je neutralizują. To tak, jakby funkcjonowanie mitochondriów było „dostrajane” przez te polifenole – efekt podobny do tego, jaki wywołują w mitochondriach ćwiczenia fizyczne.

Dowiedz się więcej o antyoksydantach.

Utrzymanie zdrowych mitochondriów

Jeśli mitochondria nie funkcjonują wydajnie, ich zdolność do wytwarzania energii jest zmniejszona, więcej wolnych rodników wydostaje się na zewnątrz powodując uszkodzenia komórki i wczesna śmierć komórki może nastąpić.

Badania prowadzone w ostatnich latach wskazują, że zdrowie mitochondriów jest w dużym stopniu zależne od stylu życia i diety. Nadmierne spożycie pokarmów i napojów zawierających cukier zmniejsza wydajność mitochondriów. Brak ćwiczeń fizycznych zmniejsza liczbę mitochondriów w aktywnych komórkach, takich jak mięśnie, a one stają się niewydolne, wydostając więcej wolnych rodników do wnętrza komórki.

Wybierając styl życia, który obejmuje regularne ćwiczenia, codzienne spożywanie świeżych owoców i warzyw, unikanie pokarmów zawierających cukier, kontrolowanie apetytu i unikanie palenia, każdy może dostroić swoje mitochondria, co powinno pomóc w promowaniu długiego i bardzo zdrowego życia.