what is mitochondria ไมโตคอนเดรียคืออะไร

Keeping your mitochondria healthy to stay away from metabolic diseases such as cancer, cardio vascular disease,Alzheimer’s and diabetes.

What are mitochondria

Mitochondria are known as power house of the cells.They generate energies for every cell in our body.From the heart,neurons,skin to sperm cell.

Mitochondria also initiate the cell suicide program or apoptosis.(The damage cells that needed to be get rid of).If the mitochondria is dysfunctional then it can’t get the signals from the cells to initiate the apoptosis and that leads to cancer. Or it can get the signals but doesn’t produce enough energy to get rid of the damage cell.

The food we eat get transferred into electron transport chain to produce energies.

Mitochondria has 4 complexes, complex1,3,4 pump proton from the matrix into inner membrane and complex2 promotes proton pumping in complex3 and 4 which has coQ as the cofactor.In complex 4 Oxygen, that we breathe in  accepts  electrons and picks up protons to form water.Then H+ ions flow down their gradient and back into the matrix, they pass through an enzyme called ATP synthase, which harnesses the flow of protons to synthesize ATP.(magnesium is important cofactor)

 

 

Electron leakage occurs when electrons passed down the respiratory chain exit prior to the reduction of oxygen to water at cytochrome c oxidase(complex4), reacting instead with oxygen to form superoxide (O2•−).

Superoxide can be dismutated to hydrogen peroxide, or the lipid-soluble hydroperoxyl radical reacts with polyunsaturated fatty acyl groups forming carbon-centred fatty acyl radicals.. At low concentrations, superoxide production may be involved in cellular signal transduction, but at high concentrations the radicals cause oxidative damage due to their high reactivity towards other cellular compounds.

And that can damage the mitochondrial DNA. This happen all the time but it’s not going to damage the nuclear DNA because it’s protected by protein called histone, plus DNA in the nucleus has repair mechanism. Anyway we want to minimise the damage by not creating too much oxidative stress, because mitochondrial DNA do not have very good repair mechanism.

As mitochondria do not exhibit any repair mechanisms to remove bulky DNA lesions, although they do exhibit a base excision repair mechanism and repair mechanisms against oxidative damage the mutation frequency for mtDNA is approximately 50-fold higher than that of nuclear DNA. In addition, mtDNA lacks histones(protein that protects DNA. which further increases its susceptibility to oxidative stress-induced damage.

One thing that can cause damage at the mitochondria is excess calories.

Food we eat is converted into electron in the electron transport chain.In order to make ATP we need ADP for the cycle to be completed and if we didn’t use up the ATP then body can’t make ADP.The excess electron cannot flow through the ATP synthase , causing superoxide that damage the mitochondrial DNA.

When ATP releases energy to the cell then it converted to ADP and the cycle goes on.

 

 

  

การมีไมโตคอนเดรียท่ีแข็งแรง คือสิ่งที่เราทำได้เพื่อป้องกันการเกิดโรคต่างๆนะคะ เช่นโรคมะเร็ง หัวใจ เบาหวาน อัลไซเมอร์ โและรคที่เกิดจากการแก่ตัวของเซลล์ทั้งหลาย

ไมโตคอนเดรีย คือ โรงงานผลิตพลังงานของเซลล์ มีอยู่ในทุกเซลล์และจะมีหนาแน่นในอวัยวะที่สำคัญเช่นหัวใจ ตับ ระบบประสาท ผิวหนัง กล้ามเนื้อ อสุจิ ทุกอย่างที่ต้องใช้พลังงานในการทำงานตามปกติค่ะ

นอกจากผลิตพลังงาน ATP(Adenosine triphosphate) แล้ว ไมโตคอนเดรียยังทำหน้าที่ส่งสัญญาณให้เกิดการกำจัดเซลล์ที่เสื่อมหรือผิดปกติ เรียกว่า apoptosis ก่อนที่จะเติบโตไปเป็นเนื้องอกหรือมะเร็ง ถ้าไมโตคอนเดรียทำงานผิดปกติ หรือถ้าผลิตพลังงานได้ไม่เต็มที่ก็จะทำให้การส่งสัญญาณผิดพลาดไปนะคะ หรือบางทีส่งสัญญาณแล้วไม่มีพลังงานพอที่จะทำให้เกิดการกำจัดเซลล์ผิดปกติก็เป็นได้ ดังนั้นการที่เรารักษาไมโตคอนเดรียของเราให้แข็งแรงนั้นดีสุดค่ะ เพื่อห่างไกลโรคร้ายที่มีสาเหตุมาจากการเสื่อมสภาพ หรือผิดปกติของเซลล์

เมื่อเรากินอาหารเข้าไป ผ่านกระบวนการ glycolysis แล้วเข้า krebs cycle ใน mitochondria เพื่อผลิตเป็นพลังงาน ATP ใน ไมโตคอนเดรียนั้นมี 4 คอมเพลกซ์ ซึ่งต้องการ cofacter หรือตัวประกอบ ที่จะทำให้การผลิตพลังงานนั้นเกิดขึ้นได้ได้แก่ vitamin B2 , Magnesium และ coQ เป็นต้น 

คอมเพล็กส์ที่ 1,3,4 จะส่ง proton จาก matrix เข้าไปใน innermembrane ของไมโตคอนเดรีย โดยใน complex 2 จะเป็นการส่งพลังงานไปกับ coQ เพิ่มประสิทธิภาพในการส่งพลังงานของ คอมเพล็กส์ 1,3,4 ให้ดีขึ้น

คอมเพลกซ์ที่4 จะผลิตน้ำได้ จากการที่ protons รวมกับ oxygen และขั้นตอนสุดท้าย ที่ ATP synthase ออกมาเป็น พลังงาน ATP และเมื่อเราใช้ ATP แล้ว ATP ก็จะกลายเป็น ADP (Adenosine diphosphate) เพื่อจะเปลี่ยนกลับไปเป็น ATP อีก

แต่ถ้าเรามี ATP เยอะเกินแล้วใช้ไม่หมด วงจร ADP-ATP ก็ไปต่อไม่ได้ ดังนั้นการที่เรา กินเข้าไปแล้ว ไม่ใช้พลังงาน electron ก็ไม่สามารถไหลวนให้ครบตามวงจร electorn transpoert chain จนสุดทางที่ ATP syntase แต่จะมีการรั่วไหลออกมา และทำให้เกิด superoxide ทำอันตรายต่อ DNA ของ ไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นอีกชุดแยกต่างหากจาก DNA ของ Nucleus 

การรั่วไหลของ electron มีเป็นปกติ การเกิด superoxide ก็เป็นปกติ DNA ของ ไมโตคอนเดรียก็มีกลไกซ่อมแซมตัวเองระดับนึง ส่วน DNA ของ Nucleus นั้นทั้งมี โปรตีน histone เคลือบป้องกัน และมีกลไกซ่อมแซมตัวเองด้วย เราจึงไม่ต้องกังวลเกินเหตุค่ะ

ตอนนี้เราก็รู้แล้วว่าไมโตคอนเดรีย คืออะไร มีหน้าที่อะไร

ตอนต่อไปคือ ทำอย่างไรให้ไมโตคอนเดรียแข็งแรง และเพิ่มปริมาณนะคะ

ตอนนี้สรุปสั้นๆคือ ไม่กินแล้วนอนเลยค่ะ  และช่วงเย็น ไม่กินเยอะจนเกินไปนะคะ

 

 

 

 

http://www.bmb.leeds.ac.uk/teaching/icu3/lecture/19/index.htm

https://courses.lumenlearning.com/boundless-biology/chapter/oxidative-phosphorylation/

https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/oxidative-phosphorylation/a/oxidative-phosphorylation-etc

https://www.youtube.com/watch?v=XODGzSEbISo

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Biology/atpsyn.html

https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-ATP-and-ADP-How-is-energy-released-from-glucose

https://www.youtube.com/watch?v=xbJ0nbzt5Kw

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3122475/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1087002415305098

http://biologe-knowledge.blogspot.com/2012/06/atp-cellular-respiration-aerobic.html

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *