воскресенье, 5 июля 2015 г.

Митохондрии



Автор: Андрей Антонов

Думаю, не погрешу против истины, сказав, что 3-4 года назад о самом таком понятии, как митохондрии в силовых видах спорта мало кто знал. Тем более об их роли в силовых упражнениях. Но с появлением в нашем журнале рубрики «Наука и спорт» и с опубликованием серии интервью с профессором В. Н. Селуяновым ситуация резко изменилась. Виктор Николаевич был первым ученым, досконально изучавшим проблемы локальной мышечной выносливости и доказавшим ее первостепенное значение в спорте. Ранее среди учёных превалирующим считалось развитие общей выносливости, которая определялась функциональными возможностями сердечнососудистой, дыхательной и нервной систем. Профессор доказал, что эти системы крайне редко являются причиной утомления, и что в основном работоспособность лимитирована самими мышцами, а именно количеством в них митохондриальной массы. По этой теме ученик Селуянова Евгений Борисович Мякинченко, автор более 40 научных и учебно-методических трудов в 1998 году защитил докторскую диссертацию. И речь шла о циклических видах спорта. А в силовых видах спорта об общей выносливости вообще надо забыть из-за крайне малого времени выполнения упражнения. Так кто же такие эти загадочные митохондрии, какова их роль и зачем они нужны спортсменам силовикам?

Митохондрии (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка) это клеточные органеллы ( так называют специализированные клеточные структуры), размером с бактерию. Они найдены в большом количестве почти во всех эукариотических клетках. Эукаритические клетки – это клетки, содержащие клеточное ядро. Впервые митохондрии обнаружены в виде гранул в мышечных клетках в 1850 году. По своему строению они представляют собой цилиндрические органеллы, встречающиеся в клетке в количестве от нескольких сот до 1—2 тысяч и занимающие 10—20 % её внутреннего объёма. Сильно варьируют так же размеры (от 1 до 70 мкм) и форма митохондрий. При этом ширина этих органелл относительно постоянна (0,5—1 мкм). Наружная мембрана митохондрии имеет толщину около 7 нм, не образует впячиваний и складок, и замкнута сама на себя. На наружную мембрану приходится около 7 % от площади поверхности всех мембран клеточных органелл. Основная функция — отграничение митохондрии от цитоплазмы. Внутренняя мембрана образует многочисленные гребневидные складки — кристы, существенно увеличивающие площадь её поверхности и, например, в клетках печени составляет около трети всех клеточных мембран.
Пространство ограниченное внутренней мембраной называется матрикс. В матриксе митохондрии находятся ферментные системы окисления пирувата, жирных кислот, а также ферменты цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса). Кроме того, здесь же находится митохондриальная ДНК, РНК и собственный белоксинтезирующий аппарат митохондрии. Примечательно, что митохондрии содержат собственную цепочку ДНК, благодаря этому они, в отличие от других органелл, способны к самовоспроизведению. Правда, лишь частично. Митохондриальный белок синтезируется на 85-95% в цитоплазме и только 5-15% белкового содержимого является продуктом собственно митохондриальной трансляции. Белки, синтезируемые на митохондриальных рибосомах, включаются во внутреннюю митохондриальную мембрану. Внешняя мембрана, межмембранное пространство и матрикс комплектуются белками, продуцируемыми на цитоплазматических рибосомах.
Митохондрии часто называют энергетическими станции клетки. Они занимаются ресинтезом (то есть обратным восстановлением) молекул АТФ с помощью окислительного фосфорилирования. Все мы знаем что АТФ – универсальный источник энергии в клетках. Отдавая свой фосфатный остаток, АТФ превращается в АДФ с выделением энергии. Энергетическая цель потребляемых нами углеводов, жиров и белков состоит в том, чтобы восстановить АТФ из АДФ. Для этого и нужны митохондрии. Они поглощают АДФ, Ф, кислород, пируват, жирные кислоты, глицерол, ионы водорода и выделяют ресинтезированные молекулы АТФ, углекислый газ и воду.
Гликоген и глюкоза не могут проникнуть в митохондрию сквозь ее мембрану. Поэтому они ресентизируют АТФ без участия митохондрий, в саркоплазме МВ, образуя конечным продуктом распада пируват. Пируват имеет две возможности для преобразования:
1) подойти к митохондриям, превратиться в ацетил-коэнзим-А, подвергнуться окислительному фосфорилированию до образования углекислого газа, воды и молекул АТФ. Этот метаболический путь - гликоген-пируват-митохондрия-углекислый газ и вода - называют аэробным гликолизом;
2) с помощью фермента ЛДГ-М (лактат-дегидрогеназы мышечного типа) пируват превращается в молочную кислоту. Этот метаболический путь - гликоген-пируват- молочная кислота – называется анаэробным гликолизом .
Молочная кислота состоит из аниона – отрицательно заряженной молекулы лактата и катиона – положительно заряженного иона водорода. Лактат крупная молекула, она не может участвовать в химических реакциях без участия фермент

Комментариев нет:

Отправить комментарий