szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a
szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a
szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a
szóról tudni kell, itt található. A
szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. A
és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.
Kiejtés
Főnév
mitokondrium
- (gyógyszertan) A mitokondrium a sejt “erőműve”, mivel itt zajlik a sejtlégzés folyamata, amelynek során a szerves anyagokból származó energia ATP (adenozin-trifoszfát) formájában tárolódik. Az ATP a sejt minden életfolyamatához nélkülözhetetlen energiaforrás. A mitokondriumok különleges sejtszervecskék, mivel saját DNS-sel rendelkeznek és önállóan képesek osztódni a sejtben, ami arra utal, hogy ősi prokarióta eredetűek lehetnek.
A mitokondrium szerkezete
A mitokondriumok kettős membránnal rendelkeznek, és a belső szerkezetük különleges módon alkalmazkodott a sejtlégzéshez:
- Külső membrán: A mitokondrium külső membránja sima és viszonylag áteresztő, lehetővé teszi a kisebb molekulák és ionok bejutását, miközben a nagyobb molekulákat kívül tartja.
- Belső membrán: A belső membrán erősen redőzött, a redőknek nevezzük krisztáknak. Ez a felépítés jelentősen növeli a belső membrán felületét, amely lehetővé teszi, hogy több olyan fehérje és enzim található meg rajta, amelyek a sejtlégzés különböző lépéseiben vesznek részt.
- Mátrix: A mitokondrium belső membránján belüli teret mátrixnak nevezzük, amely sűrű folyadékot tartalmaz. A mátrixban zajlik a Krebs-ciklus (citrátkör), és itt található a mitokondrium saját DNS-e és riboszómái is, amelyek a mitokondriális fehérjék szintéziséhez szükségesek.
A mitokondrium működése: A sejtlégzés folyamata
A sejtlégzés egy több lépcsőből álló folyamat, amely során a glükóz és más tápanyagok lebomlanak, miközben energia szabadul fel. A sejtlégzés három fő szakasza:
- Glikolízis: Ez a folyamat a sejtplazmában (citoplazmában) zajlik, ahol a glükóz két piruvát molekulává bomlik le, miközben egy kis mennyiségű ATP és NADH (redukált nikotinamid-adenin-dinukleotid) keletkezik. A glikolízis anaerob folyamat, mivel nem igényel oxigént.
- Krebs-ciklus (citrátkör): A piruvát molekulák a mitokondriális mátrixba jutnak, ahol a citrátkör folyamán tovább bomlanak, és közben szén-dioxid (CO₂), NADH és FADH₂ (flavin-adenin-dinukleotid) képződik. A Krebs-ciklus során nem keletkezik sok ATP, de nagy mennyiségű elektronhordozó molekula (NADH és FADH₂) keletkezik, amelyek a következő szakaszban fontos szerepet játszanak.
- Elektronszállító lánc és oxidatív foszforiláció: Ez a folyamat a mitokondrium belső membránjában zajlik. Az elektronhordozó molekulák (NADH és FADH₂) által szállított elektronok egy elektronszállító láncon keresztül haladnak, amely energiát szabadít fel a protonok (H⁺) pumpálására a belső membránon keresztül. Az így keletkezett proton gradiens az ATP-szintáz nevű enzim segítségével ATP képződést eredményez. Az elektronok végül oxigénnel egyesülnek, így víz keletkezik. Az oxidatív foszforiláció során jelentős mennyiségű ATP képződik, amely a sejt számára használható energiaforrást jelent.
A mitokondriumok különlegessége: Saját DNS és endoszimbiózis elmélet
A mitokondriumok saját, kör alakú DNS-sel rendelkeznek, amely különbözik a sejtmag DNS-étől. Emellett saját riboszómáik is vannak, és képesek önállóan osztódni a sejtben, függetlenül a sejtosztódástól. Ez arra utal, hogy a mitokondriumok valaha önálló, aerob baktériumok lehettek, amelyeket egy ősi eukarióta sejt bekebelezett, de nem emésztett meg, hanem szimbiózisba lépett velük. Ezt az elméletet endoszimbiózis elmélet néven ismerjük, amely szerint az így bekebelezett baktériumok mitokondriummá fejlődtek.
A mitokondriumok jelentősége a sejtek és a szervezet számára
A mitokondriumok nélkülözhetetlenek a sejtek számára, mivel ők biztosítják az ATP előállításához szükséges energiát, amely az életfenntartó folyamatokhoz szükséges. A mitokondriumok szerepe azonban nemcsak az energiatermelésre korlátozódik:
- Sejthalál szabályozása (apoptózis): A mitokondriumok szerepet játszanak a programozott sejthalálban, amely az elöregedett vagy sérült sejtek eltávolításának kontrollált mechanizmusa. Az apoptózis szabályozásában a mitokondriumokból felszabaduló fehérjék indítják el a sejthalált, amely alapvető a szervezet egészséges működéséhez.
- Kalciumionok tárolása és szabályozása: A mitokondriumok tárolhatnak kalciumionokat, amelyek fontosak a sejtek jelátviteli folyamataiban, például az izomösszehúzódásban és az idegsejtek közötti kommunikációban. A kalciumionok felszabadulása és felvétele a mitokondriumokban szabályozza a sejtek kalciumegyensúlyát.
- Hőtermelés: Bizonyos sejtek, például a barna zsírszövet sejtjei hőtermelésre specializálódtak, és az ő mitokondriumaik képesek arra, hogy a sejtlégzés során felszabaduló energiát hő formájában bocsássák ki ahelyett, hogy ATP-ként tárolnák.
A mitokondriumokkal kapcsolatos betegségek
Mivel a mitokondriumok kulcsszerepet játszanak az energiatermelésben, azok bármilyen működési zavara súlyos betegségekhez vezethet. A mitokondriális betegségek lehetnek genetikai eredetűek, és gyakran olyan szerveket érintenek, amelyek magas energiaigényűek, például az agyat, a szívizmot és az izmokat. Néhány példa mitokondriális betegségekre:
- Mitokondriális miopátia: Az izmok gyengeségét és fáradékonyságát okozó betegség, amely a mitokondriumok energiatermelési zavara miatt alakul ki.
- Leber-féle öröklődő optikus neuropátia (LHON): Egy örökletes betegség, amely a látóideg károsodásához és látásvesztéshez vezet, mivel a mitokondriumok hibás energiatermelése miatt az idegsejtek nem kapnak elegendő energiát.
- Leigh-szindróma: Ez egy ritka, de súlyos neurometabolikus rendellenesség, amely a központi idegrendszer progresszív károsodását okozza, és gyakran gyermekkorban halálos kimenetelű. Az energiatermelés elégtelensége miatt alakul ki, amely az agy és az idegrendszer fejlődését befolyásolja.
A mitokondriumok és az öregedés
A mitokondriumok az öregedési folyamatban is fontos szerepet játszanak, mivel a sejtlégzés során keletkező reaktív oxigénfajták (ROS) károsíthatják a mitokondriumok DNS-ét és fehérjéit. Ez a károsodás idővel felhalmozódik, ami hozzájárulhat a sejtek működésének gyengüléséhez és az öregedéshez. Az antioxidánsok, amelyek semlegesítik a reaktív oxigénfajtákat, védelmet nyújtanak a mitokondriumok számára, és segíthetnek a sejtek élettartamának növelésében.
Összefoglalás
A mitokondriumok a sejtek energiatermelő sejtszervecskéi, amelyek az ATP szintézis révén biztosítják az élethez szükséges energiát. A sejtlégzés három fő szakaszában – glikolízis, Krebs-ciklus és oxidatív foszforiláció – a tápanyagok lebontásával kémiai energia szabadul fel. A mitokondriumok saját DNS-sel és riboszómákkal rendelkeznek, ami az endoszimbiózis elmélete szerint ősi prokarióta eredetükre utal. Fontos szerepük van nemcsak az energiatermelésben, hanem a sejthalál szabályozásában, a kalciumionok tárolásában és a hőtermelésben is. A mitokondriális működési zavarok súlyos betegségeket okozhatnak, és az öregedési folyamatban is jelentős szerepet játszanak.
Fordítások