Ty thể: Các bên, Chức năng và các bệnh liên quan

Ty thể là các bào quan nhỏ (bộ phận của tế bào có chức năng cụ thể) chịu trách nhiệm phá vỡ các chất dinh dưỡng và tạo ra các phân tử đầy năng lượng dưới dạng ATP (adenosine triphosphate, một phân tử đặc biệt), được sử dụng sau này bởi các tế bào .

Vì lý do này, người ta nói rằng ty thể hoạt động như một hệ thống tiêu hóa của tế bào, có thể so sánh với hệ thống điện cung cấp năng lượng điện cho một trung tâm mua sắm hoặc thành phố, nghĩa là một nguồn năng lượng.

Một hệ thống phát điện sử dụng nhiên liệu để "tạo ra" điện. Thành phố càng lớn, càng cần nhiều năng lượng.

Tương tự, nếu các tế bào hoạt động nhiều hơn, chúng đòi hỏi một lượng ty thể lớn hơn.

Để sản xuất ATP, ty thể thực hiện quá trình gọi là hô hấp tế bào. Ty thể lấy các phân tử thực phẩm ở dạng carbohydrate và kết hợp chúng với oxy để đưa ra kết quả cuối cùng của ATP. Họ sử dụng các protein được gọi là enzyme cho phản ứng hóa học chính xác xảy ra.

Hô hấp tế bào phân hủy các chất nhận được trong các hợp chất đơn giản hơn (carbon dioxide và nước), và đây là nơi giải phóng năng lượng cung cấp cho sinh vật.

Các bào quan được gọi là ty thể trôi nổi tự do trong tất cả các tế bào nhân chuẩn, cả động vật và thực vật.

Một số tế bào, chẳng hạn như hồng cầu (hồng cầu) không chứa ty thể. Số lượng của chúng có thể thay đổi từ một đến 10.000, tùy thuộc vào loại tế bào.

Trong trường hợp các tế bào cơ, đòi hỏi nhiều năng lượng, chúng sẽ phong phú hơn. Mặt khác, tế bào thần kinh không cần nhiều năng lượng, do đó chúng có lượng ti thể nhỏ hơn.

Ty thể có khả năng thay đổi hình dạng nhanh chóng (hình elip hoặc hình bầu dục) cũng như di chuyển trong tế bào nếu cần thiết.

Ngay cả khi tế bào không nhận đủ năng lượng, nó có thể tự sinh sản bằng cách trở nên lớn hơn và phân chia sau đó, trong một quá trình gọi là phân hạch nhị phân.

Ngược lại, nếu tế bào cần một lượng năng lượng nhỏ hơn, một số ty thể trở nên không hoạt động hoặc chết.

Các bên Cấu trúc của ty thể

Ty thể rất năng động và liên tục hợp nhất để tạo thành chuỗi và sau đó tách ra. Chúng thường có hình dạng giống như viên nang khi được xem riêng lẻ.

Với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử, người ta đã có thể xác định các phần sau của ty thể:

Màng ngoài

Nó hoàn toàn thấm vào các phân tử nhỏ. Với bề mặt nhẵn, nó chứa các kênh đặc biệt vận chuyển các phân tử lớn hơn. Nó cũng phục vụ như bảo vệ và hình dạng của nó thay đổi từ tròn đến kéo dài.

Trong đó là các porin, các protein đặc biệt đáp ứng chức năng của lỗ chân lông (do đó là tên) thông qua đó các phân tử khác có thể lần lượt đi qua.

Màng trong

Cũng được gọi là "màng intermitochondrial". Nó ít thấm hơn so với bên ngoài, nghĩa là, nó chỉ cho phép các phân tử nhỏ hơn nhiều đi vào ma trận.

Trong đó có những nếp gấp được gọi là "mào". Nhiều phản ứng hóa học xảy ra trong ty thể diễn ra đặc biệt ở màng trong.

Màng này chứa hệ thống vận chuyển điện tử, qua đó chúng được vận chuyển từ thành phần protein này sang thành phần tiếp theo, tạo thành chuỗi.

Không gian xen kẽ

Đó là về không gian tồn tại giữa màng ngoài và màng trong. Nó cũng được gọi là "khoang".

Nó được đặc trưng bởi có nồng độ proton cao, do sự hiện diện của hệ thống vận chuyển điện tử trong màng bên trong.

Không gian này xấp xỉ 70 ångström, tức là 7 x 10-9 mét (0, 00000000007 m).

Mào

Chúng là các nếp gấp của màng bên trong và giúp tăng diện tích bề mặt, do đó có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học như vận chuyển điện tử và hô hấp tế bào.

Trong trường hợp không có các nếp gấp này, màng bên trong sẽ chỉ đơn giản là một bề mặt hình cầu nơi xảy ra ít phản ứng hóa học hơn và do đó, sẽ là một cấu trúc kém hiệu quả hơn nhiều.

Ma trận

Nó là chất lỏng, tương tự như một loại gel, có trong ty thể. Nó chứa hỗn hợp nồng độ enzyme cao và trong đó có cái gọi là Chu trình Krebs, trong đó các chất dinh dưỡng được chuyển hóa, chuyển chúng thành các sản phẩm phụ mà ty thể có thể sử dụng để tạo ra năng lượng.

Trong ma trận của các ribosome của ty thể được quan sát, có chức năng tổng hợp các protein.

Một đặc điểm khác của ma trận là sự hiện diện của DNA ti thể, đó là vật liệu di truyền của chính nó. Ngoài ra, nó có thể tự sản xuất axit ribonucleic (RNA) và protein. DNA ti thể là cần thiết cho sự tổng hợp của nhiều protein.

Ngoài ra trong ma trận còn có các cấu trúc gọi là hạt, vẫn là chủ đề nghiên cứu của các nhà sinh học tế bào. Người ta tin rằng họ có thể kiểm soát nồng độ ion.

Chức năng

Ty thể thực hiện nhiều hơn một chức năng. Một số được coi là chính và những người khác là phụ.

Sản xuất năng lượng

Đây là chức năng quan trọng nhất của ty thể. Mặc dù có nói về năng lượng "sản xuất" hoặc "tạo ra", nhiều tác giả thích sử dụng thuật ngữ "giải phóng", vì những gì thực sự xảy ra là sự giải phóng năng lượng dự trữ nhờ các phản ứng hóa học xảy ra trong ty thể.

Như chúng tôi đã đề cập ở trên, năng lượng được giải phóng được đại diện bởi các phân tử ATP.

Điều này xảy ra thông qua một quá trình hô hấp tế bào, còn được gọi là hô hấp hiếu khí, bởi vì nó phụ thuộc vào sự hiện diện của oxy. Quá trình này có 3 giai đoạn đó là:

1. Glycolysis, hoặc tách các phân tử đường
2. Chu trình Krebs, một quá trình trong đó protein và chất béo được đồng hóa theo sự lựa chọn giữa những gì có ích hay không cho cơ thể.
3. Vận chuyển điện tử

Sản xuất nhiệt

Quá trình sinh nhiệt hoặc sản xuất nhiệt có mặt trong các sinh vật sống, đặc biệt là ở động vật có vú. Theo cách thức sản xuất nhiệt bắt đầu, nó được phân loại thành:

• Sinh nhiệt liên quan đến tập thể dục, nghĩa là do chuyển động (ví dụ: run rẩy).
• Sinh nhiệt không liên quan đến tập thể dục (chuyển động) trong đó sinh nhiệt không co giật được bao gồm.
• Sinh nhiệt gây ra bởi chế độ ăn uống.

Theo nghĩa này, sinh nhiệt không run rẩy xảy ra trong ma trận của ty thể. Đó là do sự "rò rỉ" của các proton đôi khi xảy ra trong một số điều kiện nhất định và khi nó xảy ra, kết quả là sự giải phóng năng lượng của proton dưới dạng nhiệt.

Sinh nhiệt không khát xảy ra thường xuyên hơn ở những sinh vật có mô mỡ màu nâu, chẳng hạn như gấu sống ở vùng khí hậu lạnh, ngủ đông trong thời gian lạnh nhất.

Góp phần vào quá trình Apoptosis

Apoptosis không nhiều hơn quá trình chết tế bào được lập trình, điều này có lợi cho các sinh vật vì nó cho phép kiểm soát sự phát triển của các tế bào, phá hủy những thứ không cần thiết.

Ví dụ, trong quá trình hình thành phôi người, sự khác biệt của các ngón tay xảy ra do quá trình tự hủy, loại bỏ các tế bào nằm giữa các ngón tay dẫn đến sự phân tách giống nhau.

Theo cách tương tự, quá trình này giúp ích rất nhiều trong việc hình thành các cơ quan bình thường, phá hủy các tế bào bị nhiễm virus hoặc tế bào ung thư.

Ty thể giúp đảm bảo rằng các tế bào phù hợp tồn tại và loại bỏ những tế bào không cần thiết bằng cách tạo điều kiện cho apoptosis.

Lưu trữ canxi

Ty thể là "mạch" quan trọng trong đó các ion canxi được lưu trữ và nồng độ của khoáng chất này đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động của tế bào.

Các đại lượng này phải được kiểm soát chính xác để tránh quá tải có thể ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào.

Ty thể cũng đóng vai trò điều tiết lượng canxi và tránh những quá tải này.

Góp phần tổng hợp một số hormone

Ty thể có liên quan đến việc sản xuất các hormone như estrogen và testosterone.

Bệnh liên quan

Như đã đề cập trước đây, chức năng chính của ty thể là giải phóng năng lượng cần thiết cho cơ thể để duy trì chính nó và các quá trình tăng trưởng xảy ra.

Nó có thể xảy ra rằng ty thể không giải phóng đủ năng lượng, do đó gây thương tích hoặc thậm chí chết tế bào.

Khi điều này xảy ra trong toàn bộ sinh vật, mỗi một trong các hệ thống của cơ thể bắt đầu thất bại, lý do tại sao cuộc sống của người đó có nguy cơ.

Trong số các cơ quan và hệ thống có thể bị ảnh hưởng bởi một bệnh về ty thể là:

• Tuyến tụy (Bệnh tiểu đường)
• Gan (bệnh gan)
• Thận
• Cơ bắp (Yếu, đau)
• Trái tim
• Mắt (mù, đục thủy tinh thể)
• Não (run, vấn đề vận động,
• Tai (Điếc)
• Hệ thống nội tiết
• Hệ hô hấp

Điều này là do chúng đòi hỏi một lượng năng lượng lớn hơn để hoạt động đúng.

Loại tình trạng này là do ít hoặc không sản xuất protein được tạo ra trong ty thể và cũng liên quan đến quá trình trao đổi chất.

Nguồn gốc của những thay đổi này là một số loại đột biến trong DNA có trong ty thể. Mặc dù có đóng góp thấp cho bộ gen của con người, chúng có tác dụng khá rộng trong mỗi hệ thống đã nói ở trên.

Các nghiên cứu khác đã liên kết một số bệnh thần kinh như Parkinson, với sự thay đổi các gen liên quan đến chức năng của ty thể, vì các mô bị ảnh hưởng bởi bệnh đòi hỏi sự đóng góp năng lượng mà ty thể cung cấp.