Quines són les característiques especials de l'herència mitocondrial?
Mitocòndries són un compartiment cel·lular que s’hereta per via materna. Per tant, tots els fills d’una mare tenen el mateix ADN mitocondrial (abreujat com a ADNmt). Aquest fet es pot utilitzar en la investigació genealògica mitjançant l'ús d'ADN mitocondrial per determinar, per exemple, la pertinença d'una família a un poble.
A més, mitocòndries amb el seu ADNmt no estan sotmesos a un estricte mecanisme de divisió, com és el cas de l’ADN dins del nucli cel·lular. Tot i que l’ADN es duplica i es transfereix a la cèl·lula filla fins al 50% exactament, l’ADN mitocondrial es reprodueix més o menys durant el cicle cel·lular i també es distribueix de manera desigual als nous desenvolupaments mitocòndries de la cèl·lula filla. Els mitocondris solen contenir de dues a deu còpies d'ADNmt dins de la seva matriu.
Les nostres cèl·lules germinals poden explicar l’origen purament matern dels mitocondris. Des del mascle esperma, quan s’uneix amb la cèl·lula de l’ou, només transfereix la seva cap, que només conté l’ADN de el nucli cel·lular, l'òvul matern aporta tots els mitocondris per a la formació dels darrers embrió. La cua del esperma, a l’extrem frontal del qual es troben els mitocondris, roman fora de l’òvul, ja que només els espermatozoides l’utilitzen per moure’s.
Funció dels mitocondris
El terme "plantes d'energia de la cèl·lula" descriu de forma sorprenent la funció dels mitocondris, és a dir, la producció d'energia. Totes les fonts d’energia dels aliments es metabolitzen aquí en el darrer pas i es converteixen en energia química o biològicament aprofitable. La clau d’això s’anomena ATP (trifosfat d’adenosina), un compost químic que pot emmagatzemar molta energia i tornar-la a alliberar mitjançant la descomposició.
L’ATP és el proveïdor universal d’energia per a tots els processos de qualsevol cèl·lula, gairebé sempre es necessita i a tot arreu. A la matriu, és a dir, a l'espai dins del mitocondri, els darrers passos metabòlics per a la utilització de hidrats de carboni o sucre (l’anomenada respiració cel·lular, vegeu més avall) i tenen lloc els greixos (l’anomenada beta-oxidació). Proteïnes en última instància, també s'utilitzen aquí, però ja es converteixen en sucres fetge i, per tant, també pren el camí de la respiració cel·lular.
Els mitocondris són, doncs, la interfície per a la conversió d'aliments en quantitats més grans d'energia biològicament aprofitable. Hi ha molts mitocondris per cèl·lula. En termes generals, es pot dir que una cèl·lula que necessita molta energia, com ara les cèl·lules musculars i nervioses, també té més mitocondris que una cèl·lula amb un volum d’energia inferior.
Els mitocondris poden iniciar la mort cel·lular programada (apoptosi) a través de la via de senyalització intrínseca (intercel·lular). Una altra tasca és l'emmagatzematge de calci. La respiració cel·lular és un procés químicament extremadament complex per a la conversió de hidrats de carboni o greixos a ATP, el portador d'energia universal, amb l'ajut de l'oxigen.
Es divideix en quatre unitats de procés, que al seu torn consisteixen en un gran nombre de reaccions químiques individuals: glicòlisi, PDH (piruvat deshidrogenasa), reacció, cicle del citrat i cadena respiratòria. La glicòlisi és l’única part de la respiració cel·lular que té lloc al plasma cel·lular, la resta es produeix als mitocondris. La glicòlisi ja produeix petites quantitats d’ATP, de manera que les cèl·lules sense mitocondris o sense subministrament d’oxigen poden satisfer les seves necessitats d’energia.
Tot i això, aquest tipus de producció d’energia és molt més ineficient en relació amb el sucre utilitzat. Es poden obtenir dos ATP d’una molècula de sucre sense mitocondris, però amb l’ajut dels mitocondris es poden obtenir un total de 32 ATP. L’estructura dels mitocondris és decisiva per als passos posteriors de la respiració cel·lular.
La reacció PDH i el cicle del citrat tenen lloc a la matriu mitocondrial. Amb aquest propòsit, el producte intermedi de la glicòlisi es transporta activament a través de transportadors a les dues membranes a l'interior dels mitocondris per a una posterior utilització. L’últim pas de la respiració cel·lular, la cadena respiratòria, té lloc a la membrana interna i utilitza la separació estricta de l’espai entre les membranes i la matriu, on també entra en joc l’oxigen que inhalem, que és l’últim factor per a una producció d'energia que funcioni.
L’estrès físic i mental pot reduir el rendiment dels nostres mitocondris i, per tant, del nostre cos. Podeu intentar enfortir els mitocondris amb mitjans senzills. Des del punt de vista mèdic, això encara és controvertit, però ara hi ha alguns estudis que atribueixen un efecte positiu a alguns mètodes.
Un equilibrat dieta també és important per als mitocondris. Un electròlit equilibrat equilibrar és particularment rellevant. Això inclou sobretot sodi i potassi, suficient vitamina B12 i altres B vitamines, àcids grassos omega3, ferro i l'anomenat coenzim Q10, que forma part de la cadena respiratòria de la membrana interna.
L’exercici i l’esport suficients estimulen la divisió i, per tant, la proliferació dels mitocondris, ja que ara han de produir més energia. Això també es nota a la vida quotidiana. Alguns estudis demostren que l'exposició al fred, per exemple prendre una dutxa freda, també afavoreix la divisió dels mitocondris.
Més controvertides són les dietes com la cetogènica dieta (no hidrats de carboni) o intermitent el dejuni. Abans d’aquestes mesures s’ha de consultar sempre amb el seu metge de confiança. Particularment amb malalties greus, com ara càncer, caldria anar amb compte amb aquests experiments. No obstant això, es prenen mesures generals, com ara esports i un equilibrat dieta, mai fer mal i enfortir demostrablement els mitocondris del nostre cos.
Tots els articles d'aquesta sèrie:
