Ty thể

Như Ty thể là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một cơ quan tế bào, ngoài các chức năng khác, chủ yếu tham gia vào việc cung cấp năng lượng cho tế bào thông qua quá trình chuyển hóa adenosine triphosphate. Ti thể có vật chất di truyền của riêng chúng dưới dạng DNA ti thể. Tùy thuộc vào nhu cầu năng lượng của các loại tế bào, một vài đến vài nghìn ti thể có thể có trong một tế bào.

Ti thể là gì?

Ti thể là một cơ quan tế bào được tìm thấy trên thực tế tất cả các tế bào của con người, ví dụ: T. với số lượng lớn lên đến vài nghìn con có mặt. Một ngoại lệ là lớp trên cùng của da, lớp sừng, bao gồm các tế bào giác mạc đã chết và không chứa bất kỳ ty thể nào.

Ti thể được trang bị bộ gen riêng của chúng, DNA ty thể (mtDNA), hỗ trợ giả định rằng ty thể ban đầu là những sinh vật độc lập đã tham gia vào quá trình nội cộng sinh với các tế bào của sinh vật đa bào. Ti thể không còn khả năng sống độc lập ở dạng hiện tại. Ti thể được đặc trưng bởi màng kép của chúng, một màng ngoài gần như nhẵn và một màng trong, gấp lại mạnh mẽ, tạo ra một bề mặt tương ứng lớn cho các quá trình trao đổi chất sinh hóa.

Trong số những thứ khác, ti thể tham gia vào quá trình trao đổi chất của cái gọi là chuỗi hô hấp và chu trình axit xitric. Trong chuỗi hô hấp, chạy trong không gian màng giữa màng ngoài và màng trong, glucose được chuyển hóa để tổng hợp ATP và cung cấp cho tế bào như một chất mang năng lượng. Trong chu trình axit xitric, các quá trình trao đổi chất gây ra sự phân hủy carbohydrate, protein và chất béo được kết hợp với nhau.

Giải phẫu & cấu trúc

Hai màng đặc trưng cho hình thái của ti thể, màng ngoài tạo cho bào quan có hình dạng gần giống như hạt đậu, và màng trong gấp nếp mạnh nên có bề mặt lớn. Cả hai màng đều được tạo thành từ lớp kép phospholipid và protein. Tuy nhiên, các đặc tính của màng ngoài khác hẳn với màng trong.

Màng ngoài chứa các phức hợp protein với các kênh cho phép trao đổi có chọn lọc các chất giữa ti thể và tế bào. Màng trong của ti thể loại sacculus chứa phức hợp protein cần thiết cho "hoạt động" của chuỗi hô hấp. Các khoảng trống được tạo ra bởi các nếp gấp của màng trong đối với màng ngoài được gọi là các nếp gấp và đẩy nhanh quá trình trao đổi chất của chuỗi hô hấp.

Các cristae được bao phủ bởi các cơ thể nhỏ bé có đường kính 8,5 nm, được gọi là các hạt F1 hoặc các hạt ATP synthase và đóng vai trò trong quá trình tổng hợp ATP. Một loại ty thể khác được gọi là loại hình ống, được tìm thấy trong các tế bào tổng hợp hormone steroid. Nhiều ống góp phần vận chuyển chọn lọc các chất.

Chức năng & nhiệm vụ

Một trong những chức năng và nhiệm vụ quan trọng nhất của ty thể là tổng hợp adenosine triphosphate (ATP) và giải phóng ATP vào chất nền tế bào, bên trong tế bào bên ngoài ty thể. Trong một chuỗi phản ứng phức tạp, năng lượng thu được thông qua các quá trình oxy hóa có kiểm soát xúc tác được lưu trữ ngắn hạn dưới dạng ATP và được cung cấp cho các tế bào. Chuỗi hô hấp dựa trên các sản phẩm trao đổi chất của cái gọi là chu trình axit xitric - còn được đặt tên là chu trình Krebs theo tên người phát hiện ra Hans A. Krebs.

Sự trao đổi chất của chu trình Krebs diễn ra trong chất nền của ti thể, tức là trong không gian bị đóng bởi màng trong. Ti thể cũng tham gia vào một phần của chu trình urê diễn ra một phần trong chất nền ty thể và một phần trong tế bào. Chu trình urê được sử dụng để loại bỏ các sản phẩm phân hủy chứa nitơ như vậy. B. để chuyển thức ăn chứa prôtêin thành urê và bài tiết qua thận. Ti thể cũng tham gia vào quá trình chết tế bào có kiểm soát, hay còn gọi là quá trình apoptosis.

Nó là một kiểu tự hủy hoại tế bào với việc thải bỏ các sản phẩm thoái hóa có trật tự. Apoptosis có thể ví dụ: B. được “ra lệnh” bởi hệ thống miễn dịch khi phát hiện ra các khiếm khuyết hoặc nhiễm trùng nghiêm trọng để ngăn ngừa thiệt hại và các tình huống nguy hiểm cho toàn bộ sinh vật. Ti thể có khả năng hấp thụ các ion canxi và cung cấp chúng cho tế bào khi có nhu cầu. Chúng hỗ trợ chức năng quan trọng của cân bằng nội môi canxi trong tế bào.

Một chức năng quan trọng khác của ty thể là tổng hợp các cụm sắt-lưu huỳnh, cần thiết cho nhiều loại enzym để điều khiển xúc tác của chuỗi hô hấp. Việc tổng hợp các cụm sắt-lưu huỳnh là không thừa, do đó nó là nguồn cung cấp thiết yếu cho tất cả các tế bào, mà chỉ có thể được cung cấp bởi ty thể.

Bệnh tật

Ti thể, trục trặc hoặc rối loạn quá trình trao đổi chất trong ti thể chủ yếu có tác động làm suy yếu hoạt động của cơ thể vì giảm tổng hợp ATP.

Về cơ bản, bệnh ty thể có thể do khiếm khuyết gen di truyền hoặc nó mắc phải trong quá trình sống. Các bệnh về ty thể mắc phải chủ yếu liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson và ALS, nhưng cũng với bệnh đái tháo đường, béo phì, bệnh tim mạch và một số loại ung thư.

Các bệnh về ty thể di truyền có nhiều biểu hiện khác nhau, tùy thuộc vào vị trí trong quá trình trao đổi chất mà khiếm khuyết di truyền ảnh hưởng. Nếu do khiếm khuyết di truyền trong chuỗi hô hấp hoặc chu trình axit xitric, một số enzym không có sẵn chỉ cần thiết cho một số mô cơ thể, thì các triệu chứng chỉ xảy ra ở các cơ quan tương ứng.

Do các triệu chứng đa dạng mà khiếm khuyết di truyền ty thể có thể gây ra, việc chẩn đoán không dễ dàng. Vì chu trình axit xitric thường cũng bị ảnh hưởng, pyrovate "tích tụ", mà cơ thể cố gắng phá vỡ thông qua con đường thay thế thành lactate, do đó, nồng độ axit lactic tăng lên đáng kể, nhiễm axit lactic, xảy ra.