måndag 29 november 2010

Cellens kraftverk - mitokondrierna

Om man är löpare eller skidåkare borde man också vara intresserad av mitokondrierna som gör löpningen möjlig. Det är nämligen i mitokondrierna som större delen av vår energi i form av ATP tillverkas. En del celltyper innehåller upp till 10 000 mitokondrier, men i genomsnitt har vi ca 200 per cell. En människa består av ungefär 100 biljoner celler, alltså bär vi omkring på ca 20 triljoner mitokondrier (Ingen källa på det. Rätta mig gärna om det är fel). 20 triljoner kraftverk som var och en i varje ögonblick omsätter miljontals energienheter. Om man lade mitokondrierna i en rad skulle de räcka 500 varv runt jorden. Eftersom en löpare springer med hjälp av energi, är dessa små kraftverk minst lika intressanta som hjärta och hjärna.

Träning ger mitokondrier 

Muskelcellerna är oerhört anpassningsbara till den stress de utsätts för. Tränar man hårt ökar antalet mitokondrier och antalet kapillärer. Omvänt om man vilar minskar antalet mitokondrier. Mekanismerna är inte helt klarlagda, men det tycks som om olika typer av stress som brist på syre, driver på bildningen av mitokondrier. Man har t ex sett en ökad mängd mitokondrier hos patienter med "fönstertittarsjuka", en sjukdom som orsakas av förträngningar i benens stora artärer och som leder till syrebrist vid fysisk ansträngning, vilket stärker denna hypotes.

Det var en gång en bakterie
Den domän av livet som vi tillhör, eukaryoterna, är den enda livsformen som använder mitokondrier för att utvinna kemisk energi. Bakterier och arkéer skapar energi på annat sätt. Men en gång för länge sedan saknade även våra förfäder i ursoppan mitokondrier. Man är nu ganska säker på att de mitokondrier som simmar omkring i våra celler en gång var bakterier som invaderade våra encelliga förfäder. Dessa olika livsformer upptäckte så småningom att de hade nytta av varandra, de utvecklade en symbios. Bakterien fick skydd bakom ett cellmembran i utbyte mot att den tillverkade energi av fett, socker och syre och som restprodukt lämnade den koldioxid tillbaka till växtriket. Växtcellerna hade i sin tur en gång i tiden invaderats av en annan bakterie som hjälpte växterna att bygga upp socker av koldioxid och producera syre, nämligen kloroplaster. Så två bakterier driver kretsloppet på jorden. Vi är en manifestation av detta arbete när vi äter och springer.

En märklig konsekvens av mitokondriens bakteriella härstamning är att den bevarat ett eget DNA, så kallat mitokondriellt (mDNA). Det är som om de vill bevara ett oberoende från den cell den en gång invaderade, genom att hålla instruktionerna för sin tillverkning för sig själva. Vem vet, en dag kanske de massemigrerar när de gett upp hoppet om det högre livet ;). Mitokondrierna är också förvånansvärt lika i alla organismer, det skiljer inte många procent mellan dem. En annan märklig sak är att detta mDNA bara ärvs på mödernet och tack vare det har man kanske lyckats spåra vår äldsta gemensamma urmoder till en kvinna i Östafrika som kallas Mitokondriska-Eva.



En fantastisk animation
En bild säger mer än tusen ord och en film säger mer än tusen bilder. Nyligen släpptes en ny video i ett samarbete mellan Harvard University och företaget XVIVO animation. Det finns inga kommentarer till filmen, utan den är mer som ett konstverk. Ungefär en minut in i filmen kan man se hur ATP-syntas tillverkar ATP av ADP i sitt märkliga mekaniska kvarnhjul.




Mitokondrierna simmar omkring som valar i ett oändlig cytoplasmahav. De är lika små som bakterier (0,001 mm), men de är tämjda och jobbar för helheten, vilket deras eget mDNA tjänar på - naturens mått på framgång.

1 kommentar:

  1. Jäkligt fräck animation. Det är nog allt jag har att säga.

    SvaraRadera

Obs! Endast bloggmedlemmar kan kommentera.