¿Cuáles son las características especiales de la herencia mitocondrial?
Las mitocondrias son un compartimento celular que se hereda por vía materna. Por tanto, todos los hijos de una madre tienen el mismo ADN mitocondrial (abreviado como ADNmt). Este hecho se puede utilizar en la investigación genealógica mediante el uso de ADN mitocondrial para determinar, por ejemplo, la pertenencia de una familia a un pueblo.
Además, mitocondrias con su ADNmt no están sujetos a un mecanismo de división estricto, como es el caso del ADN dentro de nuestro núcleo celular. Mientras que el ADN se duplica y luego se transfiere a la célula hija exactamente al 50%, el ADN mitocondrial se replica más o menos durante el ciclo celular y también se distribuye de manera desigual a los recién desarrollados. mitocondrias de la celda hija. Las mitocondrias suelen contener de dos a diez copias de ADNmt dentro de su matriz.
El origen puramente materno de las mitocondrias puede explicarse por nuestras células germinales. Dado que el macho esperma, cuando se une con el óvulo, solo transfiere su cabeza, que contiene solo el ADN de el núcleo celular, el óvulo materno aporta todas las mitocondrias para la formación de la última embrión. La cola del esperma, en cuyo extremo frontal se encuentran las mitocondrias, permanece fuera del óvulo, ya que solo es utilizado por los espermatozoides para moverse.
Función de las mitocondrias
El término "plantas de energía de la célula" describe sorprendentemente la función de las mitocondrias, es decir, la producción de energía. Todas las fuentes de energía de los alimentos se metabolizan aquí en el último paso y se convierten en energía química o biológicamente utilizable. La clave de esto se llama ATP (trifosfato de adenosina), un compuesto químico que puede almacenar mucha energía y liberarla nuevamente a través de la descomposición.
ATP es el proveedor de energía universal para todos los procesos en cualquier celda, se necesita casi siempre y en todas partes. En la matriz, es decir, el espacio dentro de la mitocondria, los últimos pasos metabólicos para la utilización de hidratos de carbono o azúcar (la llamada respiración celular, ver más abajo) y grasas (la llamada beta-oxidación). Proteínas En última instancia, también se utilizan aquí, pero ya se convierten en azúcares en el hígado y por tanto también tomar el camino de la respiración celular.
Las mitocondrias son, por tanto, la interfaz para la conversión de alimentos en grandes cantidades de energía biológicamente utilizable. Hay muchas mitocondrias por célula. A grandes rasgos, se puede decir que una célula que necesita mucha energía, como las células musculares y nerviosas, también tiene más mitocondrias que una célula cuyo recambio energético es menor.
Las mitocondrias pueden iniciar la muerte celular programada (apoptosis) a través de la vía de señalización intrínseca (intercelular). Otra tarea es el almacenamiento de calcio. La respiración celular es un proceso químicamente extremadamente complejo para la conversión de hidratos de carbono o grasas a ATP, el portador de energía universal, con la ayuda del oxígeno.
Se divide en cuatro unidades de proceso, que a su vez consisten en un gran número de reacciones químicas individuales: Glicólisis, PDH (piruvato deshidrogenasa), ciclo del citrato y cadena respiratoria. La glucólisis es la única parte de la respiración celular que tiene lugar en el plasma celular, el resto tiene lugar en las mitocondrias. La glucólisis ya produce pequeñas cantidades de ATP, por lo que las células sin mitocondrias o sin suministro de oxígeno pueden satisfacer sus necesidades energéticas.
Sin embargo, este tipo de producción de energía es mucho más ineficiente en relación al azúcar utilizado. Se pueden obtener dos ATP a partir de una molécula de azúcar sin mitocondrias, pero con la ayuda de las mitocondrias se pueden obtener un total de 32 ATP. La estructura de las mitocondrias es decisiva para los siguientes pasos de la respiración celular.
La reacción de la PDH y el ciclo del citrato tienen lugar en la matriz mitocondrial. Para este propósito, el producto intermedio de la glucólisis se transporta activamente a través de transportadores en las dos membranas al interior de las mitocondrias para su posterior utilización. El último paso de la respiración celular, la cadena respiratoria, tiene lugar en la membrana interna y utiliza la estricta separación del espacio entre las membranas y la matriz, donde también entra en juego el oxígeno que inhalamos, que es el último importante. factor para una producción de energía funcional.
El estrés físico y mental puede reducir el rendimiento de nuestras mitocondrias y, por lo tanto, de nuestro cuerpo. Puede intentar fortalecer sus mitocondrias con medios simples. Desde el punto de vista médico, esto sigue siendo controvertido, pero ahora hay algunos estudios que atribuyen un efecto positivo a algunos métodos.
Un equilibrado dieta también es importante para las mitocondrias. Un electrolito equilibrado equilibrar es particularmente relevante. Esto incluye sobre todo sodio y potasio, suficiente vitamina B12 y otros B vitaminas, ácidos grasos omega3, hierro y la denominada coenzima Q10, que forma parte de la cadena respiratoria en la membrana interna.
El ejercicio y el deporte suficientes estimulan la división y, por tanto, la proliferación de las mitocondrias, ya que ahora tienen que producir más energía. Esto también se nota en la vida cotidiana. Algunos estudios muestran que la exposición al frío, por ejemplo, tomar una ducha fría, también promueve la división de las mitocondrias.
Más controvertidas son las dietas como la cetogénica dieta (no hidratos de carbono) o intermitente el ayuno. Antes de tomar tales medidas, siempre se debe consultar al médico de confianza. Particularmente con enfermedades graves, como células cancerosas, hay que tener cuidado con tales experimentos. Sin embargo, las medidas generales, como el deporte y un equilibrio dieta, nunca dañan y también fortalecen de manera demostrable las mitocondrias en nuestro cuerpo.
