19.1: الميتوكوندريا

الميتوكوندريا هي عضيات خلوية حقيقية النواة معروفة بإنتاج الطاقة من خلال عملية تسمى الفسفرة المؤكسدة. إلى جانب وظيفتها الأساسية ، تشارك الميتوكوندريا في العديد من العمليات الخلوية ، بما في ذلك نمو الخلايا والتمايز والإشارات والتمثيل الغذائي والشيخوخة. تتسبب التغيرات المرتبطة بالعمر في انخفاض جودة الميتوكوندريا وسلامتها بسبب زيادة طفرات الميتوكوندريا والأضرار التأكسدية. وبالتالي ، يمكن أن تؤثر الشيخوخة بشدة على وظائف الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى عمليات خلوية غير طبيعية.

تشتهر الميتوكوندريا باللدونة الهيكلية وتخضع للانشطار أو الاندماج اعتمادا على عمليات خلوية محددة. على سبيل المثال ، يرتبط انشطار الميتوكوندريا بالانقسام ، وهي عملية تنظيمية تزيل الميتوكوندريا التالفة على وجه التحديد ، وبالتالي تحافظ على توازن الأنسجة. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب الشيخوخة فقدان أو طفرة في البروتينات المشاركة في انشطار الميتوكوندريا. يؤدي هذا في النهاية إلى إضعاف الانقسام ، وهي حالة غالبا ما ترتبط بالعديد من الأمراض المرتبطة بالعمر مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون واعتلال عضلة القلب والسرطان.

في وظيفة مهمة أخرى ، ترتبط الميتوكوندريا بالهيكل الخلوي لتسهيل حركتها. إنه عامل حاسم يمكن من توزيع الميتوكوندريا عبر السيتوبلازم في الخلايا ذات البنية المعقدة مثل الخلايا العصبية. ومع ذلك ، في الخلايا الشيخوخة ، يمكن أن يصبح الهيكل الخلوي غير مستقر ، مما يقلل من حركة الميتوكوندريا ويؤدي إلى وظائف عصبية غير طبيعية.

إنتاج الطاقة من خلال التنفس هو الوظيفة الأساسية للميتوكوندريا. تولد سلاسل الجهاز التنفسي للميتوكوندريا جذور الأكسيد الفائق كمنتج ثانوي سام. عادة ما يعمل نظام مضادات الأكسدة في الميتوكوندريا على تحييد هذه الجذور. ومع ذلك ، فإن الميتوكوندريا القديمة لديها قدرة مضادة للأكسدة منخفضة ولا يمكنها مكافحة الإجهاد التأكسدي من جذور الأكسيد الفائق. ينتج عن هذا تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية في الخلية التي تسبب في النهاية موت الخلايا.