Митохондрии - источник энергии клеток
1. Что такое митохондрии ?
Митохондрия - это единственный источник энергии клеток. Расположенные в цитоплазме каждой клетки, митохондрии сравнимы с «батарейками», которые производят, хранят и распределяют необходимую для клетки энергию.
Человеческие клетки содержат в среднем 1500 митохондрий.Их особенно много в клетках с интенсивным метаболизмом (например, в мускулах или печени).
Митохондрии подвижны и перемещаются в цитоплазме в зависимости от потребностей клетки. Благодаря наличию собственной ДНК они размножаются и самоуничтожаются независимо от деления клетки.
Клетки не могут функционировать без митохондрий, без них жизнь не возможна.
Историческая справка:
В 1850 году ученые обнаружили внутри клеток небольшие гранулы. Эти органеллы были названы от греческого μίτος - нить и χόνδρος - крупинка. Их окончательная идентификация была завершена только в конце XIX века. Новые исследования в этой области были предприняты в 1950 году. Причастностьмитохондрий к дегенеративным болезням выявлена только 1988 году.
Используя новые усовершенствованные средства для исследований, ученые выявили явное сходство междумитохондриями и бактериями. По-видимому, в эпоху «примитивных форм жизни» предки наших клеток поглощали бактерии, которые предоставляли в их распоряжение свою дыхательную систему. Таким образом, родилось понятие клеточной органеллы.
2. Строение и генетические особенности
Митохондрия состоит из наружной мембраны, которая является ее оболочкой и внутренней мембраны, места энергетических преобразований. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, способствующиеинтенсивной деятельности по преобразованию энергии.
СпецифическаяДНК:
Самая примечательная особенность митохондрий - это наличие у них своей собственной ДНК: митохондриальной ДНК. Независимо от ядерной ДНК, каждая митохондрия имеет свой собственный генетический аппарат.
Митохондриальная ДНК наследуется только по материнской линии и передается из поколения в поколение исключительно женщинами Эта особая форма наследственности митохондриального генома позволила создать родословное древо разных человеческих этносов, определив местонахождение наших общих предков в Эфиопии около 200 000 лет назад.
Обладая необыкновенными способностями к адаптации, при увеличении потребности в энергии митохондрии также способны размножаться независимо от клеточного деления. Это явление возможно благодаря митохондриальной ДНК.
Митохондриальная ДНК не наследуется по законам Менделя, а по законам цитоплазматического наследования. Во время оплодотворения проникающий в яйцеклетку сперматозоид теряет жгутик, в котором находятся все митохондрии. Зародышу передаются только митохондрии, содержащиеся в яйцеклетке матери. Таким образом, клетки наследуют их единственный источник энергии из материнских митохондрий.
3. Митохондрия: энергетическая станция клетки
Уникальный источник энергии.
В обычной жизни существуют различные способы извлечения энергии и использования ее для бытовых нужд: солнечные батареи, атомные электростанции, ветроэлектростанции... У клетки есть только одно решение для извлечения, преобразования и хранения энергии: митохондрия. Только митохондрия может преобразовать различные виды энергии в АТФ, энергию, используемую клеткой.
Процесс преобразования клеточной энергии
Митохондрии используют 80% кислорода, который мы вдыхаем, чтобы преобразовывать потенциальную энергию в энергию, используемую клеткой. В процессе окисления освобождается большое количество энергии, которая сохраняется митохондриями в виде молекул АТФ.
В день преобразовывается 40 кг. АТФ.
Энергия в клетке может принимать различные формы. Принцип действия клеточного механизма - преобразованиепотенциальной энергии в энергию, которую может напрямую использовать клетка.
Потенциальные виды энергии попадают в клетку через питание в виде углеводов, жиров и белков
Клеточная энергия состоит из молекулы называемой АТФ: Аденозинтрифосфат. Она синтезируется в результате преобразования углеводов, жиров и белков внутри митохондрии.
За день в организме взрослого человека синтезируется и распадается эквивалент 40 кг АТФ.
Митохондрии: официальный поставщик энергии у медведей-гризли в спячке...
У гризли сжигание телесных жиров внутри митохондрий является единственным источником питания, необходимое для выживания животного в период спячки. Преобразование жиров высвобождает большое количество воды , которое компенсирует воду, потерянную во время дыхания.
4. Митохондрии и старение
Наличие своего собственного ДНК в митохондриях открывает новые пути в исследованиях проблемы старения, которое возможно связано с устойчивостью митохондрий. К тому же мутация митохондриальной ДНК при известных дегенеративных болезнях (Альцгеймер, Паркинсон...) наводит на мысль, что они могут играть особую роль в этих процессах.
Как «стареет» митохондриальная ДНК ?
Из-за постоянного последовательного деления митохондрий, направленного на производство энергии, их ДНК «снашивается». Истощается запас митохондрий в хорошей форме, уменьшая единственный источник клеточной энергии.
Митохондриальная ДНК в 10 раз чувствительнее к действию свободных радикалов, чем ядерная. Мутации, вызванные свободными радикалами, ведут к дисфункции митохондрий. Но по сравнению с клеточной система самовосстановления митохондриальной ДНК очень слабая. Когда повреждения митохондрий значительны, они самоуничтожаются. Этот процесс называется «аутофагией».
Митохондрии и фотостарение:
В 2000 году было доказано, что митохондрии ускоряют процесс фотостарения . На участках кожи, регулярно подвергающихся воздействию солнечных лучей, уровень мутаций ДНК значительно выше, чем на защищенных участках.
Сравнение результатов биопсии (взятие образцов кожи для анализа) участка кожи, подвергшегося воздействию ультрафиолетовых лучей , и защищенного участка показывает, что мутации митохондрий под воздействием УФ-излучения вызывают хронический окислительный стресс.
Клетки и митохондрии навсегда связаны между собой: энергия, поставляемая митохондриями, необходима для деятельности клеток. Поддерживать деятельность митохондрий необходимо для лучшей клеточной деятельности и для улучшения качества кожи , особенно кожи лица, слишком часто подвергающейся воздействию УФ-лучей.
Митохондрии и бессмертие...
Американские ученые утверждают, что человек не может жить больше 126 лет! Построенные ими математические модели показывают, что свободные радикалы поразили бы большую часть митохондрий, необходимых для жизни. Им страшно повезло: еще 4 года и Жанна Кальман опровергла бы их теорию!!
Заключение: :
Процесс старения митохондрий происходит постоянно и тем быстрее, чем больше кожа получает УФ-лучей 
Поврежденная митохондриальная ДНК за несколько месяцев порождает более 30 подобных себе митохондрий, т.е. с теми же повреждениями .
Ослабленные митохондрии вызывают у «хозяйских клеток» состояние энергетического голодания, как следствие - нарушение клеточного метаболизма .
5. Митохондрин - активный компонент крема Jour Nouveau
Для воздействия на источник восстановления кожи и в ответ на "старение" митохондрий , Лаборатории Dr. Pierre Ricaud сосредоточили свои исследования на поиске новой молекулы, способной остановить процесс разрушения митохондрий.
2 Нужно было преодолеть 2 трудности :
- Выявить молекулу, способную остановить непрерывное воздействие свободных радикалов и
- Доставить ее до места назначения: митохондрии.
Выявление молекулы:
Понадобилось 4 года исследований и скрининг (просмотр и отбор химических соединений, для которых прогнозируется наличие желаемых свойств) 350 молекул, чтобы найти активный компонент, лучше всего соответствующий поставленным целям. Этот активный компонент, Митохондрин®, получен путем пересадки флавоноида, извлеченного из мандарина, на жирную цепь растительного происхождения. Эта пересадка стабилизирует молекулу.
Доставить активный компонент до места назначения:
Способность проникновения в клетки была доказана на тестах ex vivo на восстановленной коже. Благодаря этой технологии количествоМитохондрина® проникающего в клетки, увеличилось в 5 раз.
Заключение:
Способы защиты митохондрий благодаря действию Митохондрина® (активный компонент + доставка) были доказаны многочисленными исследованиями на клеточной культуре и, в том числе, совместно с центром по изучению митохондрий Inserm в Бордо. В результате этих исследований был разработан крем для лица Jour Nouveau.