237 подписчиков
🟢Что такое митохондрии? Функции. Нарушения. Часть I
✔️Митохондрии – это внутриклеточные органеллы (структуры внутри клетки), которые превращают химическую энергию пищи в универсическую «валюту» клетки – аденозинтрифосфат, то есть основное топливо для всех процессов в организме.
✔️Строение и базовая функция митохондрий
Митохондрия имеет наружную и внутреннюю мембрану, между которыми расположено межмембранное пространство, а внутри – матрикс, где идут ключевые реакции энергообмена. На внутренней мембране находится дыхательная цепь и фермент аденозинтрифосфат‑синтаза, которые используют поток протонов, чтобы синтезировать аденозинтрифосфат (АТФ) из аденозиндифосфата и фосфата.
В матриксе митохондрий работает цикл трикарбоновых кислот (также называют цикл лимонной кислоты или цикл Кребса) – центральный узел, где сходятся продукты расщепления жиров, белков и углеводов и превращаются в восстановленные коферменты для дыхательной цепи.
✔️Жиры и кетоны как приоритетное топливо
У хищников главным субстратом для митохондрий являются жирные кислоты, которые поступают с животным жиром и высвобождаются из жировой ткани; они поступают в митохондрию и подвергаются бета‑окислению – поэтапному отщеплению двухуглеродных фрагментов ацетил‑коэнзима А.
Полученный ацетил‑коэнзим А входит в цикл трикарбоновых кислот, а восстановленные коферменты затем отдают электроны дыхательной цепи, создавая протонный градиент и синтезируя большое количество аденозинтрифосфата.
Когда потребление углеводов низкое, печень превращает жирные кислоты в кетоновые тела – бета‑гидроксимасляную кислоту, ацетоуксусную кислоту и ацетон, которые легко растворимы в крови и служат чистым топливом для митохондрий других органов, в том числе мозга и сердца.
Кетоновые тела, попав в клетку, быстро превращаются в ацетил‑коэнзим А и включаются в цикл трикарбоновых кислот, поддерживая стабильное производство аденозинтрифосфата при минимальном образовании побочных свободных радикалов кислорода.
✔️Жировой метаболизм как нормальное состояние для животных
У жвачных животных, например коров, ситуация особенно показательная: формально они едят траву, но на самом деле питаются продуктами жизнедеятельности бактерий в рубце.
Микроорганизмы перерабатывают растительные полисахариды в летучие жирные кислоты – прежде всего уксусную, пропионовую и масляную; масляная кислота в эпителии рубца и печени активно превращается в бета‑гидроксимасляную кислоту, то есть в кетоновое тело.
Таким образом, взрослое жвачное животное значительную часть энергии получает именно из кетоновых тел и короткоцепочечных жирных кислот, а не из глюкозы.
Это подтверждает, что для млекопитающих нормально существовать в режиме, где митохондрии постоянно работают на жирах и кетонах, а не в постоянном избытке глюкозы.
✔️Кетоны - защитники митохондрий
Современные исследования показывают, что кетоновые тела – это не только энергоносители, но и сигнальные молекулы, которые напрямую улучшают работу митохондрий. Бета‑гидроксимасляная кислота снижает избыточную ацетилирование митохондриальных белков, улучшать эффективность дыхательной цепи, уменьшать образование свободных радикалов кислорода и даже влиять на активность ферментов, связанных с долголетием и устойчивостью к стрессу.
При использовании кетонов в качестве основного топлива митохондрии производят больше аденозинтрифосфата на одну молекулу кислорода и меньше «платят» за это окислительным стрессом, то есть менее интенсивно повреждают свои мембраны и ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Это особенно важно для тканей с высокой энергетической нагрузкой – миокарда, мозга, скелетных мышц, где потеря митохондриальной мощности быстро переходит в заметную клиническую симптоматику.
а завтра поговорит о «поломках» митохондрий
Около медицины
Карнивор. Те, кто смог
3 минуты
3 января