NR és NAD+ információk

A mitokondrium, mint a sejt erőműve - Mit is jelent az ATP?

2021.02.17 10:27
A mitokondrium, mint a sejt erőműve - Mit is jelent az ATP?

 

Mi a mitokondrium?

Lehet, hogy hallott már a mitokondriumokhoz társított „a sejt erőműve” kifejezéssel? Hogyan találták meg ezt a becenevet?

A mitokondrium a test minden egyes sejtjének miniatűr erőműve vagy gyára. Egy tipikus élő emberi sejt száz vagy ezer mitokondriumot tartalmaz. Hasonlóan az emésztőrendszerhez, a mitokondriumok olyanok, mint a kis emésztőrendszerek a sejtben, és energiává változtatják az ételt. Az általunk elfogyasztott fehérjékből származó cukrok, zsírok és aminosavak energiává alakulnak át a mitokondriumokon keresztül. Annyira hatékonyak ebben, hogy a sejtjeink számára szükséges energia közel 90% -át hozzák létre.

 

Hogyan néznek ki a mitokondriumok?

A mitokondriumok kis babnak tűnnek a sejtedben.

Két membránból készülnek: a külső és a belső membránból.

A külső membrán falként működik, lefedi az organelle egészét.

A belső membrán ráncok sorozatának tűnik, amelyek több rekeszből állnak.

Ennek a réteges formának a célja a mitokondriumok felületének maximalizálása, működésének nagyobb hatékonyságának támogatása. A belső membránon belül van egy mátrixnak nevezett folyadék; itt történik a varázslat.

 

Honnan jöttek a mitokondriumok?

Mielőtt a mitokondriumok felbecsülhetetlenné váltak volna az emberi sejtek számára, teljesen rajtuk kívül léteztek, mint egysejtű, független szervezetek. Nagyon hasonlítottak a baktériumokra. Az ókori biológiai történelem egy ideje azonban, több mint két milliárd évvel ezelőtt, összeolvadtak egy egyszerű sejttel, hogy szimbiotikus kapcsolatot alakítsanak ki. Eleinte a terv nem csak az egyesülés volt.

A mitokondrium baktériumként csak a gazdasejtektől akarta elrabolni az energiát, majd hagyni őket meghalni. A baktériumok azonban hamar rájöttek az egyszerű sejtekkel való együttműködés előnyére. Az egyszerű sejtek antioxidánsokkal látják el őket, hogy megvédjék őket a szabad gyököktől és a mérgező reaktív oxigénfajtáktól, amelyeket a mitokondrium az energiatermelés melléktermékeként generál. Cserébe a mitokondriumok előállították az egyszerű sejteknek szükséges energiát. Ez egy nagyon gyümölcsöző együttműködés.

Mondhatjuk, hogy olyan üzlet, mintha a mitokondriumok bérleti díjat fizetnének a lakások és a rezsiért cserébe. A mitokondriumok lényegében idegenek a testben. A mitokondriumok még saját DNS-sel is rendelkeznek, ez az úgynevezett mtDNS, amely független genomot ad nekik. Ezen kívül a mitokondriális DNS csak anyától gyermekig terjed, ezáltal genetikailag jobban hasonlít az ember az édesanyjához, mint az apjához. Valójában a modern ősöket tesztelő vállalatok a mitokondriális DNS segítségével támaszkodnak az anyai származási vonalra.

 

Ne maradj le aktuális akciónkról! Próbáld ki és tapasztald meg TE is mire képes a NAD+ termék!!! Kattints IDE!

Mi a mitokondrium célja?

A mitokondriumoknak egyetlen elsődleges célja van: az energia előállítása.

Az energia létrehozása érdekében a mitokondriumok létrehoznak egy nagyon szükséges és elengedhetetlen molekulát, amelyet a tudósok adenozin-trifoszfátnak vagy ATP-nek neveznek.

 

Mi az ATP?

Testünk nem csak energiát hoz létre és használ fel (gyakorlatilag azonnal).

Az élelmiszerekből előállított energiát valójában egy molekulában tárolja a test.

Az ATP vagy adenozin-trifoszfát az elsődleges energiatároló megoldás sejtjeink számára.

Olyanok, mint apró akkumulátorok, amelyek lebegnek, és használatra várnak. A „tri”, azaz három, azt jelenti, hogy a molekulaszerkezetben három foszfát van. Amikor a sejteknek energiára van szükségük, az ATP-t hidrolízisnek nevezett folyamat útján bontják le. Ezt valójában nagyon könnyű megtenni, mert az ATP egy nagyon instabil molekula. Az ATP-nek három foszfátja, olyan mintha három szobatárs osztozna egy szobában. Nem szeretik egymást, és csak arra várnak, hogy szétváljanak. Amikor az osztódás megtörténik, az ATP tri-foszfát csoportjában lévő foszfátok közötti molekuláris kötés megszakad, eltávolítva az egyik foszfátot az ATP molekulából. A trió duóvá válik, így az ATP-ből ADP vagy adenozin-di-foszfát válik. Ez a törés hatalmas energiát szabadít fel, és sejtjeink ezt az energiát használják fel a fontos sejtaktivitás elősegítésére.

Mitokondriumaink tehát keményen dolgoznak annak biztosításában, hogy sejtjeinkben elegendő mennyiségű ilyen üzemkész „akkumulátor” vagy ATP lebegjen.

 

Hogyan hozzák létre a mitokondriumok az ATP-t?

Annak érdekében, hogy több ATP jöjjön létre, a mitokondriumok kémiai reakciók sorozatán mennek keresztül, hogy lebontják ételeinket, különösen a glükózt, az aminosavakat és a zsírsavakat (https://sportsci.unideb.hu/sites/default/files/upload_documents/3._mitokondrium.pdf ).

A glükóz valójában az elsődleges molekula, amelyre táplálékunk lebomlik, ezért koncentráljunk a glükózra, hogy megértsük a mitokondriumok hogyan alakítják az ételt energiává.

A mitokondriumjaink tehát a sejtlégzésnek nevezett folyamaton keresztül viszik be glükózmolekuláinkat, amely lényegében csak a glükóz lebontásának és átalakításának folyamata az oxigén és egy glükózmolekula kombinálásával.

Az oxigén a belélegzett levegőből származik (ha ez a belégzés nincs, nincs semmi, nincs élet, és nincs tovább miről beszélni – azaz nevezhetjük az élet alapjának a légzést.)

Ez az oxigén hozzáadása a glükózhoz molekulaszekvenciát eredményez.

A legalapvetőbb formájában a folyamat tehát így elsőre a következő képletnek tűnik:

Glükóz + oxigén = szén-dioxid, víz és ATP.

 

Ne maradj le aktuális akciónkról! Próbáld ki és tapasztald meg TE is mire képes a NAD+ termék!!! Kattints IDE!

A szén-dioxid és a víz (amit anyagcsere- vagy metabolikus víznek neveznek) a folyamat melléktermékei. Ez a sejtlégzés, leegyszerűsítve.

A mitokondriumok azonban nem tudják felhasználni a glükózt nyers formában. Normál állapotában nem használható, így a sejtjeink még jobban lebontják a glükózt mielőtt a mitokondriumunkba továbbítanák. Ezt a folyamatot glikolízisnek nevezzük.

A glükóz lebontott formája az oxigénnel kombinálva = szén-dioxid, NADH, FADH2 és ATP.

Ezt a folyamatot hívják Krebs-ciklusnak (vagy Szent-Györgyi—Krebs-ciklusnak).

 

Tovább bontva le ennek a folyamatnak a termékeit megkapjuk a szén-dioxid vegyületet, ami az egyik melléktermék. Ezt az ember kilégzéssel kifújja.

NADH és FADH2: azaz a nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD +) és a flavin-adenin-dinukleotid (FAD) olyan koenzimek, amelyek elősegítik a több ATP előállítását. A NADH és a FADH2 a fent nevezett koenzimeknek az elektrontöltésű formája.

Ezekről a fontos szereplőkről később lesz szó.

 

Az ATP: Az Energia!

Tehát a Krebs-ciklus energiát hoz létre, de a Krebs-ciklus önmagában nem termel elegendő mennyiségű ATP-t, amelyre a sejteknek szükségük van.

Az igazi nyeremény a NADH és a FADH2, amelyeket a folyamat során állítanak elő. Ők jelentik az emberi szervezetnek az ATP-k többségét az úgynevezett elektronszállítási lánc révén.

Az elektrontranszportlánc lényegében egy olyan folyamat, ahol mitokondriumok folyamatosan "ellopják" a vendégeiket. A NADH és a FADH2 elektrontöltésű molekula, és a sejtek mitokondriumai „ellopják” ezeket az elektronokat a NADH és a FADH2 koenzimektől, amelynek eredményeként átalakulnak NAD+ és FAD molekulaformává. A mitokondriumok azonban felveszi ezeket az „ellopott”,  töltött elektronokat, és rengeteg ATP-t állítanak elő vele, egy példával élve, a citromokat limonádévá változtatják.

Ez a folyamat nagyon hatékony az ATP előállításában, más szóval az elektrontranszport-lánc állítja elő az ATP-energiák nagy részét.

Szerencsére a mitokondriumok jóbarátai, a NAD+ és a FAD, továbbra is visszatérnek az ajándékokkal töltött elektronokkal a folyamat fenntartása érdekében.

 

Ez egy tökéletes ellátási lánc, és az egyetlen melléktermék ebben a folyamatban a víz, így kiegészítve a pontos képletet:

Oxigén + glükóz  = ATP, szén-dioxid és víz.

 

A mitokondriumok és az öregedés

A York Egyetem Kineziológiai és Egészségtudományi Karának kutatása azt mutatja, hogy az életkor előrehaladtával kevesebb mitokondriumot termel az emberi test

(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19682549/ ).

A mitokondrium minősége is fokozatosan romlik ahogy öregszik a test, és az a néhány mitokondrium, amely megmarad, az is sokkal nehézkesebbé válik.

Valójában a mitokondriális diszfunkciót az öregedés fémjelzi.

Ugyanezek a York Egyetem kutatói úgy vélik, hogy ennek eredménye az egyensúlyhiány a szabad gyökök száma és sejtjeink eltávolító képessége között (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7971961/ ).

De a tudományos közösség nagy része egyetért abban, hogy a mitokondriumok az idő múlásával kevésbé hatékonyak, mivel csökken az ATP-készítő/termelő képességük.

 

A mitokondrium megfelel az ember energiaigényének?

A legtöbb esetben az általunk létrehozott mitokondriumok száma korrelál a szükséges energiamennyiséggel. Ez azt jelenti, hogy nagyrészt napi tevékenységünk diktálja az általunk létrehozott és fenntartott mitokondriumok számát. Amikor életmódunkban vagy szokásainkban jelentős változás következik be, a mitokondriumok módosítják a mennyiségüket.

David A. Hood, a York Egyetem munkatársa úgy véli, hogy összefüggés van az edzésprogramok és a mitokondriális biogenezis között (https://www.nrcresearchpress.com/doi/10.1139/H09-045#.XmKx-RNKj0c ).

A mitokondriális biogenezis a testen belüli komplex kémiai reakciók sorozata, amely jelzi, hogy több ATP-re és ennél fogva több mitokondriumra van szükség. Mitokondriumunk lényegében egy önreplikációs folyamaton keresztül klónozza önmagát az új energiaigény kielégítése érdekében. Ennek azonban az ellenkezője is igaz. Az ülő életmód jelezheti a test számára, hogy nincs szükségünk annyi ATP-re, és gátolhatja a mitokondrium replikációját. Ennek eredményeként a test mitokondriumai összességében kevesebb sejtenergiát termelnek, ami általánosabb metabolikus diszfunkcióhoz vezet.

 

Mitokondrium és NAD +

Bármennyire is döntő fontosságúak a mitokondriumok az energia létrehozása szempontjából, ez nem olyan egyszerű. Rengeteg különféle kémiai reakció és koenzim játszik szerepet, és nevezetesen egy kritikus molekula, a nikotinamid-adenin-dinukleotid vagy NAD+. Mint korábban említettük, a sejtlégzésben két koenzim jön létre, a FAD és a NAD+. A kettő között azonban sokkal több NAD+ -t állít elő a szervezet, mint FAD-ot. Ha a mitokondrium gyár volt a szimbólikus példánkban, akkor a NAD+ molekulák a szállító teherautók flottája, a FAD molekulák pedig csak a részmunkaidőben dolgozók.

A NAD+ olyan, mint a mitokondrium legmegbízhatóbb barátja, aki folyamatosan töltődő elektronokat szállít, hogy bőséges ATP-t termeljen az elektrontranszportláncban.

Sajnos az előállított NAD+ mennyisége természetesen csökken az életkor előrehaladtával.

A mitokondriumokhoz hasonlóan a test sejtjeiben lévő NAD+ számát is nagyban befolyásolja életmódunk és szokásaink. A Physiological Reports folyóiratban megjelent tanulmány szerint a testedzés természetesen növelheti a NAD+ szintjét (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6577427/ ).

Fordítva: az életkor, a stressz, az anyagcsere-stressz, az immunstressz, az ivás, a túlevés mind hozzájárulhatnak a NAD+ kimerüléséhez.

Az öregedés tudományának és annak leghatékonyabb kezelésének megértése érdekében a tudományos közösség nagy hangsúlyt fektetett a NAD+ kutatására és annak mitokondriális diszfunkcióval való kapcsolatára. Széles körben elfogadott, hogy a mitokondriális egészség óriási szerepet játszik általános emberi egészségünkben, és a NAD+ része ennek a történetnek. Szerencsére az egészséges mitokondriális funkció fenntartása néhány életmódváltással lehetséges, vagyis tudatosan és preventíven támogatni kell a mitokondriális egészséget az emberi egészség fenntartásához.

 

 

(Néhány érdekes kiegészítés és ismétlés más megfogalmazásban.

A mitokondriumra tekinthetünk úgy is, mint egy az emberi testtel szimbiózisban élő mini univerzum, amelyben a sejtek apró kis házakat szimbolizálnak, és amelyekben a mitokondrium a lakó, aki létrehozza benne az éltető tüzet.

Egyes elméletek szerint a mitokondrium őse egy heterofób, aerob baktérium lehetett, amit az ős-eukarióta sejt bekebelezett, azonban valamiért nem emésztette meg, hanem szimbiózisra lépett vele. Az elmélet hitelességét erősíti, hogy a sejtszervecske kettős membrán-szerkezetű, rendelkezik fehérjeszintetizáló rendszerrel és saját DNS-sel. Azonban ma már külön-külön életképtelenek lennének, mert a szimbiózis során a sejt átvette a mitokondrium számára szükséges fehérjék előállításának egy részét.

Másként, a mai tudásunk szerint kb. 2-4 milliárd évvel ezelőtt egy baktériumfajta épült be az akkor létező egysejtűekbe, s azóta növényben és állatban egyaránt megtalálhatók a mitokondriumok, persze többféle módosult formában. A mitokondriumoknak saját DNS-ük van, ezt mtDNS-sel jelölik, megkülönböztetendő a sejtmagokban található DNS-től. Szemben a sejtmag DNS-ével, amelyet hisztonfehérjék védelmeznek a károsító hatásokkal szemben, az mtDNS ki van téve a különféle roncsoló hatásoknak, pl. a szabadgyököknek. Az mtDNS-ből sejtenként több ezer is található, ezért egy-egy sérülése nagy bajt nem okoz, pláne, hogy komolyabb sérülése esetén a mitokondriummal együtt elpusztul. Nagyobb problémát okoznak azok a sérülések, amelyekkel a mitokondrium működő- és szaporodóképes marad. Ekkor ugyanis fennáll az a veszély, hogy a hibás mitokondrium a folyamatos osztódásával ill. más mitokondriummal való összeolvadásai révén egyre gyakoribbá válik a sejtekben, lerontva ezzel a sejtek energiaellátását. A mitokondriumok 5 komplexumot tartalmaznak, mindegyik működéséhez bizonyos anyagok szükségesek. Az első négyet Elektroncsere láncnak hívják, itt termelődnek ki azok a protonok, amelyek aztán az 5. komplexumban, a Mátrixban az ATP előállításához szükségesek ( https://biohackerklub.hu/10-mitokondrium/ ).

A mitokondrium külső membránja henger, bab vagy gömb alakot vehet fel, míg a belső membrán egy redőzött, nagyobb felületű határt képez. A belső membránon belül található a gélszerű alapállomány (más néven a mitokondriális mátrix), a strukturált víz, ami negatív töltéssel bír. Ezzel szemben a két membrán közötti tér töltése pozitív. Ezért tud egyfajta akkumulátorként működni a mitokondrium.

Az alapállományban játszódik le a cukrok és zsírok oxidációja, amelynek eredményeként a citromsav ciklusból nagy energiájú, igen reaktív elektront hordozó NADH- molekula és CO2 szabadul fel (https://tf.hu/files/docs/egeszsegtudomanyi-es-sportorvosi-tanszek/Sportbiok%C3%A9mia_oktat%C3%A1si_seg%C3%A9danyag.pdf ).

Miközben a nagy energiájú elektron áthalad a légzési lánc komponensein, energia szabadul fel, ami protonpumpaként hat és kilöki az alapállományból a membránok közötti térbe a protont.

Így alakul ki a potenciálkülönbség a belső membrán két oldala között. A létrejövő protongradiens mentén  a protonok visszaáramolnak a membránhoz, és egy ATP szintetáz enzimen/molekulán keresztül visszajutnak az alapállományba. Ez a visszaáramlás, mint egy turbinalapát esetében energiát szabadít fel, azaz ATP-t termel.

Amikor az ATP-szintáz nanomotorok szerkezete károsodik (például a deutériumtól vagy nehézvíztől), egy idő után a mitokondrium nem képes elégséges energiát gyártani, és ez egyre inkább igaz lesz a sejten belül egyre több és több mitokondriumra. A jelenlegi kutatások szerint a hibás működésű sejtre jellemző apoptózis – sejthalál – folyamatát a mitokondriális dns irányítja, a vezetőt veszített sejt azonban egy korábban sikeresen alkalmazott stratégiát választ, és glikolízissel kezd energiát gyártani. Ezzel megkezdődik az ún. álhipoxia a sejten belül, azaz sokkak több szabadgyök termelődik, és bár az oxigén rendelkezésre áll, de a sejt mégsem ezt a bioenergetikai utat választja az ATP termeléséhez. A folyamat során termelődik itt metabolikus víz, hő, Co2 - nem csak ATP.

Természetesen a mitokondrium a protongradienst nem csak ATP termelésre használja, de a folyamatok mintegy 90%-ában ez a végtermék.

Minden egyes sejtben van mitokondrium a vörösvérsejt kivételével (mivel a vörösvérsejt felel az oxigén szállításáért, ezért nem lenne célszerű, ha közben elhasználná azt).

A különböző működésekért felelős sejtekben azok energiaigényétől függően akár több ezer mitokondrium is lehet (a petesejtben kb.100e van), minden mitokondriumban több ezer elektrontranszport lánc van és kb.320e ATP-szintáz.

Az ATP-szintáz egy nanomotor, mint egy turbina rotorja, amely percenként 3000-9000 fordulaton forog az óramutató járásával megegyezően, és forgatja magában a protonokat (+ töltésű részecske), létrehozva közben a forgások fizikai megnyilvánulásait is, például a forgásgravitációt.

Az emberi test legfontosabb erőművei tehát a mitokondriumok.

A mitokondriumok rendszerét és működését, hogy könnyebben megértse az ember a testben, vegyük példaként egy adott ország elektromos energiahálózatát.

Az országban (például az emberi test) rengeteg erőmű (mitokondrium) termeli az áramot, amit a felhasználók (sejtek) sokféle célra használnak fel. Vannak csúcsidők a felhasználásban, a fogyasztásban, ilyenkor az országban plusz erőműveket kapcsolnak be a megnövekedett energiaigény kielégítésére, majd az extra igények lecsökkenésével ezeket az erőműveket lekapcsolják.

Ahogy azonban nő a fogyasztás, az energia felhasználás az országban, szükség lehet újabb és újabb erőművek építésére. Az erőműveket különböző nyersanyagokkal kell ellátni, mint olaj, szén, gáz, stb. (makro- és mikrotápanyagok) a szükséges működésükhöz. A különféle energiahordozók megszerzése és az erőműbe juttatása komoly logisztikai feladat, ami az erőművek működésének a folyamatosságát biztosítják (NAD+ koenzim). Nagy gondot okozhat, hogy ha egy erőmű meghibásodik és leáll, de az is előfordulhat, hogy az adott erőmű nyersanyag hiányában válik üzemképtelenné. További gondot jelent az országban az erőmű okozta káros anyagok kibocsátása (szabad gyökök) és a környezetszennyezés. Ezek elhárítása ugyancsak költséges és energiaigényes feladat.

Amennyiben az ország erőművei egyre kisebb kapacitással termelnek áramot, az ország energiahiányos lesz, amiért fokozatosan leállnak a gépek, lekapcsolják a világítást, órákra áramszünet következik be. Ez a folyamat valójában az öregedés.

A testet felépítő sok milliárd sejt mindegyike tekinthető azonban egy-egy kis országnak, és benne az energiát ATP (Adenozin trifoszfát) formájában termelő sok-sok erőmű a mitokondriumoknak nevezett sejtszervecskék. Egy-egy sejtben, energiaigényétől függően 100-tól több ezer mitokondrium is található. Ahogy változik a sejt energiaigénye, úgy csökken vagy növekszik a mitokondriumok száma a sejtben. Akárcsak egy ország energiarendszerében, a sejtekben sincs mód arra, hogy az ATP-ből nagyobb mennyiséget tároljon el, a termelést mindig az aktuális szükségletek határozzák meg. Ezért a mitokondriumok képesek összeolvadni, ezáltal megfogyatkoznak (csökken a számuk), vagy szükség szerint osztódni is képesek, ilyenkor növekszik a számuk. Vannak energiazabáló szervek, mint az agy, a szív, a máj, az izomzat, és védekezéskor az immunrendszer. Az emberi szív naponta kb. 10 tonna vért továbbít, s ehhez naponta 6 kg ATP-t állít elő. Az egész emberi egészséges állapotban test kb. 150-160 kg ATP-t termel és használ fel naponta. A mitokondrium működéséhez, akárcsak az erőművekéhez, oxigénre van szükség. Amikor lélegzik az ember, valójában a mitokondriumok számára szívja be a levegőt, amikor táplálkozik, annak jó részét a mitokondriumok "égetik" el, hogy energiát nyerjenek belőle.

Mennyire energiafüggő a test? Ezt jól mutatja, hogy oxigén nélkül alig néhány percet bír ki. Ha elfogy az oxigén, leállnak az erőművek és a test meghal.

Van azonban a testben anaerob energiatermelés is, amely nem a mitokondriumban, hanem a sejtfolyadékban megy végbe, de ez csak pár másodperces "termeléskiesést" képes áthidalni. Ennek részben az is az oka, hogy az anaerob energiatermelés kis hatékonyságú. Míg egy glükóz molekulából a mitokondrium 30-32 ATP-t állít elő, a glikolízisnek nevezett anaerob folyamatban egy glükóz molekulából mindössze 2 ATP keletkezik.

Amúgy a ráksejtek nagymértékben hagyatkoznak erre az anaerob energianyerési eljárásra, ez viszont roppant cukorigényes. Ezért is szokták mondani, hogy a "cukor táplálja a rákot". Fontos azonban itt rögtön leszögezni, hogy a mitokondriumok zsírokat és fehérjéket is felhasználnak az energianyerésre, sőt a szívizom energiája 80%-át zsírokból nyeri, azaz teljesen téves az az elterjedt nézet, hogy a "szervezet üzemanyaga a szénhidrát". Sokan évek óta ketogén étrenden élnek (ami a régi időkben a normális természetes étrend volt), azaz zsírokon és fehérjéken kívül nem igen fogyasztanak mást, mégis élnek és virulnak, sőt egyesek még aktív élsportolók is (a profi kerékpárosok már évek óta így táplálkoznak, amelynek hatására 20-30%-os teljesítmény növekedést értek el).

Megállapítható tehát, hogy a szervezet valódi igénye és a szénhidrátalapú nyugati étrend köszönő viszonyban sincs egymással.

A mitokondriumok, mint kis erőművek nem csak energiát (ATP), CO2 és metabolikus vizet (anyagcsere folyadékot), hanem hőt is termelnek, és ez ami biztosítja az emberi test számára az állandó testhőmérsékletet. A kutatók a vizsgálataikból arra következtettek, hogy a mitokondriumokban 50 Celsius fok lehet a hőmérséklet (Chrétien D, Bénit P, Ha HH, Keipert S, El-Khoury R, Chang YT, Jastroch M, Jacobs HT, Rustin P, Rak M. Mitochondria are physiologically maintained at close to 50 °C. PLoS Biol. 2018 Jan 25;16(1):e2003992.).

Más kutatók szerint persze ez elég meglepő lenne a fehérjék hőérzékenysége miatt (Lane N. Hot mitochondria? PLoS Biol. 2018 Jan 25;16(1):e2005113.).

A hőtermelést azonban nem úgy kell elképzelni, hogy az puszta melléktermék, hiszen jól tudja minden ember, hogy mennyire pontosan szabályozott az állandó testhőmérséklet.

A mitokondriumokban az un. szétkapcsoló fehérjék (uncoupling proteins) határozzák meg azt, hogy a termelődő energiából mennyi fordítódjon ATP-re és mennyi hőtermelésre. Természetesen az izommunka is termel hőt, de fekvéskor, üléskor, alváskor nem sokat mozog a test, ennek ellenére nem hűl ki. Az elalvás idejéhez közeledve a test 1-2 fokkal lecsökkenti a hőmérsékletét, és ez lesz a jó alvás záloga. Alvás alatt az agy is lehűl. Ébredéshez közeledve a test ismét felmelegszik a normál hőmérsékletre (Harding EC, Franks NP, Wisden W. The Temperature Dependence of Sleep. Front Neurosci. 2019 Apr 24;13:336.).

A barna zsírszövet például a hőtermelésre specializálódott, színét az adja, hogy a benne található mitokondriumok sok vasat tartalmaznak. A barna zsírszövetből az újszülöttekben van a legtöbb, majd az életkor növekedésével a barna zsírszövet mennyisége lecsökken.

A mitokondriumok hőtermelése azonban fokozott "környezetszennyezéssel" jár, azaz nagyon sok szabadgyök (un. Reactive Oxygen Species, azaz ROS) keletkezik, ami károsítja a mitokondriumot és az anyasejtet is. A szétkapcsoló fehérjék némelyike arra szakosodott, hogy hatástalanítsa a szabadgyököket, és visszaszorítsa szintjüket a már elfogadható mértékre (Mailloux RJ, Harper ME. Uncoupling proteins and the control of mitochondrial reactive oxygen species production. Free Radic Biol Med. 2011 Sep 15;51(6):1106-15.).

A szabadgyökök semlegesítéséhez azonban antioxidánsok (pl.: Q10, stb.) is szükségesek, és ha az nem áll megfelelő mennyiségben a rendelkezésre a testben, akkor a szabadgyökök szabadon garázdálkodnak és rombolnak.)

 

 

Forrás:

https://truniagen.com/blog/mitochondria-the-powerhouse-of-the-cell/

Az eredeti forrásszöveg tartalmi és szerkezeti változtatásának jogát a szerző fenntartja a jövőre nézve, mely az eredeti forrásszöveg fordítását nem befolyásolja.

 

Fordítás és kiegészítés (dőlt betűs részek):

Mebar Kft.

Kapcsolódó Nikotinamid-Ribozid tartalmú termékek: