ບົດບາດຂອງ Mitochondria ໃນການຜະລິດພະລັງງານຂອງຈຸລັງ
ໄມໂທຄອນເດຣຍມັກຖືກເອີ້ນວ່າ "ໂຮງງານໄຟຟ້າ" ຂອງຈຸລັງ, ແລະບົດບາດຂອງມັນໃນການຜະລິດພະລັງງານບໍ່ສາມາດເວົ້າເກີນຈິງໄດ້. ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຂອງຈຸລັງຢູຄາຣີໂອດ, ຮັບປະກັນວ່າສິ່ງມີຊີວິດມີການສະໜອງພະລັງງານທີ່ພຽງພໍສຳລັບໜ້າທີ່ທາງຊີວະວິທະຍາຕ່າງໆ. ບົດຄວາມນີ້ຈະຄົ້ນຄວ້າຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບວິທີທີ່ໄມໂທຄອນເດຣຍປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການຜະລິດພະລັງງານຂອງຈຸລັງ, ກົນໄກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແລະຄວາມສຳຄັນຂອງມັນຕໍ່ສຸຂະພາບຂອງຈຸລັງ ແລະ ສິ່ງມີຊີວິດໂດຍລວມ.
ບົດນຳ: ໄມໂທຄອນເດຣຍ (Mitochondria) ແມ່ນຫຍັງ?
ໄມໂທຄອນເດຣຍ ແມ່ນອະໄວຍະວະທີ່ມີຝາສອງຊັ້ນທີ່ພົບໃນຈຸລັງຢູຄາຣີໂອດເກືອບທັງໝົດ. ໄມໂທຄອນເດຣຍ ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ "ໂຮງງານໄຟຟ້າ" ຂອງຈຸລັງ ແມ່ນສູນກາງຫຼັກຂອງການຜະລິດອາເດໂນຊິນໄຕຣຟອສເຟດ (ATP), ໂມເລກຸນພະລັງງານຫຼັກທີ່ໃຊ້ໂດຍຈຸລັງສຳລັບຂະບວນການເຜົາຜານອາຫານຕ່າງໆ. ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ມີສອງເຍື່ອຄື: ເຍື່ອນອກລຽບ ແລະ ເຍື່ອໃນເປັນຮ່ອງ, ປະກອບເປັນໂຄງສ້າງທີ່ເອີ້ນວ່າຄຣິສເຕ. ຄຣິສເຕ ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເພີ່ມພື້ນທີ່ຜິວຂອງເຍື່ອໃນ, ເຊິ່ງມີຄວາມສຳຄັນ ຕໍ່ການຜະລິດ ATP.
ການຜະລິດ ATP ໃນ Mitochondria
ການຜະລິດ ATP ໃນໄມໂທຄອນເດຣຍເກີດຂຶ້ນຜ່ານຂະບວນການທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມການຟອສຟໍຣິເລຊັນແບບອົກຊີເດຊັນ, ເຊິ່ງເປັນຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍຂອງການຫາຍໃຈຂອງເຊວ. ການຫາຍໃຈຂອງເຊວແມ່ນຊຸດຂອງ ປະຕິກິລິຍາທາງຊີວະເຄມີ ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນພະລັງງານຈາກອາຫານໄປເປັນ ATP. ການຫາຍໃຈຂອງເຊວປະກອບດ້ວຍສາມຂັ້ນຕອນຫຼັກຄື: ໄຄໂລໄລຊິສ, ວົງຈອນກົດຊິຕຣິກ (ວົງຈອນເຄຣບສ໌), ແລະ ການຟອສຟໍຣິເລຊັນແບບອົກຊີເດຊັນ.
1. ຂະບວນການ glycolysis ເປັນຂັ້ນຕອນທຳອິດຂອງການຫາຍໃຈຂອງຈຸລັງ ແລະ ເກີດຂຶ້ນໃນ cytoplasm. ໃນໄລຍະນີ້, glucose ຈະຖືກແບ່ງອອກເປັນສອງໂມເລກຸນ pyruvate, ຜະລິດ ATP ແລະ NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) ໃນປະລິມານໜ້ອຍ.
2. ວົງຈອນກົດຊິຕຣິກເກີດຂຶ້ນໃນແມັດທຣິກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ໄພຣູເວດທີ່ຜະລິດໂດຍໄກໂຄລີຊິດຈະຖືກປ່ຽນເປັນອາເຊທິລ-ໂຄອາ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະເຂົ້າສູ່ວົງຈອນກົດຊິຕຣິກ. ໃນວົງຈອນນີ້, ອາເຊທິລ-ໂຄອາຈະຖືກແຍກອອກເປັນຄາບອນໄດອອກໄຊ, ແລະພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບຈະຖືກໂອນໄປຫາໂມເລກຸນຕົວນຳເອເລັກຕຣອນຄື NADH ແລະ FADH2 (ຟລາວິນ ອາເດນີນ ໄດນິວຄລີໂອໄທດ໌).
3. ການຟອສຟໍຣິເລຊັນອົກຊິເດຊັນເກີດຂຶ້ນຢູ່ໃນເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍພາຍໃນ. NADH ແລະ FADH2, ທີ່ຜະລິດໂດຍວົງຈອນກົດຊິຕຣິກ, ປ່ອຍເອເລັກຕຣອນຜ່ານລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນ. ການໂອນເອເລັກຕຣອນນີ້ສ້າງຄວາມຜັນຜວນຂອງໂປຣຕອນຜ່ານເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍພາຍໃນ, ເຊິ່ງເປັນເຊື້ອເພີງໃຫ້ແກ່ການຜະລິດ ATP ຜ່ານເອນໄຊມ໌ ATP synthase.
ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນປະກອບດ້ວຍຊຸດຂອງສະລັບສັບຊ້ອນໂປຣຕີນທີ່ຝັງຢູ່ໃນເຍື່ອຫຸ້ມໄມໂທຄອນເດຣຍພາຍໃນ. ເອເລັກຕຣອນຈາກ NADH ແລະ FADH2 ຈະຖືກໂອນຜ່ານສະລັບສັບຊ້ອນເຫຼົ່ານີ້, ແລະພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສູບໂປຣຕອນຈາກແມັດທຣິກໄມໂທຄອນເດຣຍເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງວ່າງລະຫວ່າງເຍື່ອຫຸ້ມ, ສ້າງຄວາມຜັນຜວນຂອງໂປຣຕອນ. ATP synthase, ເປັນສະລັບສັບຊ້ອນໂປຣຕີນອີກອັນໜຶ່ງ, ຊ່ວຍໃຫ້ໂປຣຕອນກັບຄືນສູ່ແມັດທຣິກໄມໂທຄອນເດຣຍ, ແລະພະລັງງານຈາກຄວາມຜັນຜວນຂອງໂປຣຕອນນີ້ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອລວມ ADP ແລະຟອສເຟດອະນົງຄະທາດເພື່ອສ້າງ ATP. ໃນຂະບວນການນີ້ , ອົກຊີເຈນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຮັບເອເລັກຕຣອນສຸດທ້າຍ ແລະລວມກັບໂປຣຕອນເພື່ອສ້າງນໍ້າ.
ບົດບາດຂອງ Mitochondria ໃນການເຜົາຜານອາຫານຂອງຈຸລັງ
ນອກເໜືອໄປຈາກການຜະລິດ ATP, ໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງມີສ່ວນຮ່ວມໃນຫຼາຍໆດ້ານຂອງການເຜົາຜານອາຫານຂອງຈຸລັງ, ເຊັ່ນ: ການຜະລິດສານເຜົາຜານລະດັບກາງທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການສັງເຄາະ ກົດອະມິໂນ , ໄຂມັນ, ແລະນິວຄລີໂອໄທດ໌. ໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງເຮັດໜ້າທີ່ໃນ homeostasis ຂອງທາດໄອອອນແຄວຊຽມ, ເຊິ່ງ ຈຳເປັນສຳລັບໜ້າທີ່ຕ່າງໆຂອງຈຸລັງ , ລວມທັງການຫົດຕົວຂອງກ້າມຊີ້ນ ແລະ ການຄວບຄຸມການເຜົາຜານພະລັງງານ.
ຄວາມສົມດຸນທີ່ສົມບູນແບບຂອງໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍນີ້ສ້າງຄວາມສົມດຸນທີ່ສະໜັບສະໜູນຊີວິດຂອງເຊວ. ທາດເມຕາໂບໄລຫຼາຍຊະນິດທີ່ຜະລິດໃນວົງຈອນ Krebs ແມ່ນມີສ່ວນຮ່ວມໃນເສັ້ນທາງການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບອື່ນໆ. ຕົວຢ່າງ, ຊິເຕຣດທີ່ອອກຈາກໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນໄຊໂຕພລາຊຶມສໍາລັບ ການສັງເຄາະ ກົດໄຂມັນ.
ໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການເສຍຊີວິດຂອງຈຸລັງ
ນອກເໜືອໄປຈາກບົດບາດຂອງພວກມັນໃນການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ການເຜົາຜານອາຫານ, ໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງເປັນສູນກາງທີ່ສຳຄັນສຳລັບການຄວບຄຸມ apoptosis, ຫຼື ການຕາຍຂອງຈຸລັງທີ່ຖືກຕັ້ງໂປຣແກຣມໄວ້. Apoptosis ແມ່ນກົນໄກທີ່ສຳຄັນທີ່ສິ່ງມີຊີວິດໃຊ້ເພື່ອກຳຈັດຈຸລັງທີ່ເສຍຫາຍ ຫຼື ບໍ່ຈຳເປັນ ແລະ ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເຕີບໂຕ ແລະ ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບຂອງເນື້ອເຍື່ອ.
ໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດປ່ອຍປັດໄຈທີ່ກະຕຸ້ນການຕາຍຂອງເຊວເຊັ່ນ: ໄຊໂຕໂຄຣມ c ເຂົ້າໄປໃນໄຊໂຕພລາຊຶມເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນ ຫຼື ຄວາມເສຍຫາຍຂອງເຊວ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ກະຕຸ້ນປະຕິກິລິຍາຊຸດໜຶ່ງທີ່ນຳໄປສູ່ການກະຕຸ້ນຂອງເອນໄຊມ໌ໂປຣຕີເອສທີ່ເອີ້ນວ່າ ແຄສເປສ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ນຳໄປສູ່ການເສື່ອມສະພາບຂອງອົງປະກອບຂອງເຊວ ແລະ ການຕາຍຂອງເຊວ.
ຜົນກະທົບຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຕໍ່ສຸຂະພາບ
ການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດປະກອບສ່ວນເຮັດໃຫ້ເກີດພະຍາດຕ່າງໆ, ລວມທັງພະຍາດທີ່ເສື່ອມໂຊມ, ພະຍາດການເຜົາຜານອາຫານ, ແລະ ພະຍາດຫົວໃຈແລະຫຼອດເລືອດ. ຕົວຢ່າງ, ພະຍາດພາກິນສັນ ແລະ ພະຍາດອາລະໄຊເມີ ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເສຍຫາຍຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການຜະລິດອະນຸມູນອິດສະຫຼະທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງທໍາລາຍອົງປະກອບຂອງຈຸລັງທີ່ສໍາຄັນ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ພະຍາດເບົາຫວານປະເພດ 2 ແລະ ພະຍາດຫົວໃຈມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການລົບກວນການຜະລິດພະລັງງານໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ສະພາບສົມດຸນທາງເມຕາໂບລິຊຶມທີ່ບົກຜ່ອງ.
ການກາຍພັນ ໃນ DNA ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ ໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້. DNA ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ເຊິ່ງສືບທອດມາຈາກແມ່, ເຂົ້າລະຫັດອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນ. ການກາຍພັນໃນຍີນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດພະຍາດໄມໂທຄອນເດຣຍໄດ້ເຊັ່ນ: ໂຣກ MELAS (ໂຣກກ້າມເນື້ອ, ໂຣກສະໝອງອັກເສບ, ໂຣກກົດແລັກຕິກ, ແລະ ໂຣກເສັ້ນເລືອດໃນສະໝອງຕີບ) ແລະ ໂຣກ Leigh.
ສະຫຼຸບ
ບົດບາດຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍໃນການຜະລິດພະລັງງານຂອງເຊວແມ່ນເປັນພື້ນຖານ. ໃນຖານະເປັນສູນກາງຫຼັກຂອງການຜະລິດ ATP ຜ່ານການຫາຍໃຈຂອງເຊວ, ໄມໂທຄອນເດຣຍສະໜັບສະໜູນເກືອບທຸກດ້ານຂອງໜ້າທີ່ຂອງເຊວ ແລະ ຊີວິດຂອງສິ່ງມີຊີວິດ. ນອກເໜືອໄປຈາກການຜະລິດພະລັງງານ, ໄມໂທຄອນເດຣຍຍັງມີບົດບາດໃນການເຜົາຜານອາຫານ, ການຄວບຄຸມໄອອອນ, ແລະ ການຕາຍຂອງເຊວ. ຄວາມຜິດປົກກະຕິໃນໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍສາມາດນຳໄປສູ່ສະພາບພະຍາດທີ່ຮ້າຍແຮງຕ່າງໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຂົ້າໃຈ ໜ້າທີ່ຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ ແລະ ການຮັກສາໄມໂທຄອນເດຣຍທີ່ມີສຸຂະພາບດີ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ສະຫວັດດີພາບໂດຍລວມຂອງສິ່ງມີຊີວິດ.
ໂດຍການເຂົ້າໃຈດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ, ພວກເຮົາສາມາດພັດທະນາຍຸດທະສາດທີ່ດີກວ່າໃນການປິ່ນປົວ ແລະ ປ້ອງກັນພະຍາດທີ່ມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິຂອງໄມໂທຄອນເດຣຍ. ດ້ວຍການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຄວາມຫວັງຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອນຳໃຊ້ທ່າແຮງຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງ "ໂຮງງານພະລັງງານ" ຂອງຈຸລັງເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອປັບປຸງສຸຂະພາບ ແລະ ຄຸນນະພາບຊີວິດ.
