MITOCHONDRIA – Aktywuj centra energetyczne swoich komórek
MITOCHONDRIA
Aktywuj centra energetyczne swoich komórek
Przy współpracy z Vereną Zemme
Tytuł oryginalny: MITOCHONDRIEN Aktivieren Sie die Energie-Zentren Ihrer Zellen
© 2016 Scorpio Verlag GmbH & Co. KG, München
© 2024 Biały Wiatr sp z oo
Tłumaczenie: Emilia Skowrońska
Redakcja i korekta: Dariusz Wróblewski
Zdrowie jest naszym prawdziwym bogactwem. Jaki pożytek z pieniędzy i dobrobytu, jeśli serce nas zawodzi? Prawdziwym złotem i szczęściem życia jest zdrowie.
Maria Elisabeth Druxeis
Słowo od Autorki
1 Mitochondria – „elektrownie” naszych komórek
Zanurz się w świecie mitochondriów
Największa rewolucja w życiu
2 Spisek energetyczny
Skąd bierze się nasza energia?
Podstawowa wiedza z zakresu zarządzania energią
Odnów energię poprzez aktywność fizyczną
Redukcja stresu poprzez relaks
3 Uszkodzenia mitochondriów
Tlenek azotu
Nikotyna
Metale ciężkie (metale toksyczne)
Środki ochrony roślin i inne biocydy
Chemia gospodarcza
Płyn do zmiękczania tkanin
Środki czystości i detergenty
Elektrosmog
Mroczna strona kosmetyków
4 Wypalenie – kryzys mitochondriów?
1 czynnik wypalenia: zła dieta
2 czynnik wypalenia: brak ruchu
3 czynnik wypalenia: stan zapalny w organizmie
4 czynnik wypalenia: zespół nieszczelnego jelita
5 czynnik wypalenia: leki
Stres jako początek zapalenia
Wypalenie – choroba społeczna
Wypalenie – mitochondria w niebezpieczeństwie
5 Pomoc poprzez odżywianie
Tylko to, co najlepsze
Substancje niezbędne dla mitochondriów
Zrównoważony bilans energetyczny
Co pomaga w przypadku dysfunkcji mitochondriów?
Pomoc przy nietolerancji
Uzupełnianie diety zgodnie z planem
6 Moja koncepcja terapii i leczenia
Diagnoza i leczenie
Studia przypadków z mojego gabinetu
Indeks
Słowo od Autorki
Napisanie książki o mitochondriach było dla mnie szalenie istotne, ponieważ o tych małych, niezależnych istotach, które wytwarzają naszą energię życiową, mam do opowiedzenia bardzo ważną, osobistą historię.
Po dwudziestu ośmiu latach ponownie odnalazłam miłość swojego życia. Mieszkaliśmy w różnych miastach, ale spędzaliśmy razem weekendy, a jednym ze sportów, który oboje szczególnie sobie upodobaliśmy, było bieganie. W ten sposób mogliśmy obniżyć poziom stresu i po prostu pobyć razem.
W pewnym momencie mój chłopak postanowił ponownie wziąć udział w maratonie. Tydzień przed tym wielkim dniem podczas próbnego treningu pokonał czterdzieści dwa kilometry. Gdy zobaczyłam go po biegu, doznałam szoku – miał zniekształcone rysy twarzy, a nogi bolały go tak bardzo, że ledwo udało mu się wsiąść do samochodu.
W trosce o jego zdrowie – i pewnie też z miłości – poprosiłam, aby nie brał udziału w tym maratonie. Jednak nie udało mi się go zniechęcić. Poleciałam więc do niego na zawody, żeby chociaż być przy nim. Poszedł na start, a ponieważ bardzo chciał pokonać całą trasę na „najwyższych obrotach” w niecałe trzy i pół godziny, szalejąca z niepokoju czekałam na mecie i wypatrywałam go ze zdenerwowaniem, które usilnie starałam się stłumić. Niemalże fizycznie wyczuwałam, że coś jest nie tak. I rzeczywiście, nie dotarł do mety. W jakimś momencie dowiedziałam się, że upadł na trasie i leży w namiocie medycznym. Po tym, jak wstępnie zajęli się nim obecni tam lekarze, zabrałam go z powrotem do naszego mieszkania. Jeszcze tego samego dnia zaczęłam odnosić wrażenie, że mu się poprawia.
Następnego ranka wróciłam samolotem do Monachium, ale miałam mieszane uczucia. Nie podobało mi się to wszystko, zwłaszcza że wyraźnie wyczułam zmianę zapachu jego ciała – teraz przypominał nieprzyjemny odór moczu. Byłam niemal pewna, że ma problem z nerkami. W sumie po tak wyczerpującym biegu to nic niezwykłego. Bałam się jednak, że wystąpi u niego całkowita niewydolność nerek, i dosłownie błagałam, żeby poszedł do lekarza. W poniedziałek po południu udał się do biura, ale po krótkim czasie tak źle się poczuł, że musiał wrócić do domu. Dzień później miał wizytę u swojego lekarza rodzinnego, który pobrał mu krew do badania, ale potem wysłał go do domu jako zdrowego, ponieważ z zewnątrz wyglądał nieźle. W środę wieczorem przyszły wyniki – były złe… bardzo wysoki poziom kreatyniny.
Odwołałam wszystkie spotkania w gabinecie i pojechałam do swojego ukochanego. Lekarz rodzinny skierował go do urologa, gdzie miał zostać poddany dalszym badaniom. Jak się okazało, nastąpiło to w samą porę, ponieważ od czasu pierwszej wizyty u lekarza, poziom kreatyniny u mojego chłopaka zdążył się podwoić, trzeba więc było natychmiast rozpocząć dializę. Z jednej strony, diagnoza nas zszokowała, ale z drugiej – wcale mnie nie zaskoczyła: rzeczywiście nastąpiła ostra niewydolność nerek. Ponieważ przestały one oczyszczać krew, znalazł się w stanie zagrażającym życiu.
Naszą jedyną nadzieją było to, że jedna z dwóch nerek znowu podejmie pracę – co w jego przypadku oznaczałoby cud. Byłam również gotowa oddać jedną z moich nerek.
Najwyraźniej maraton i prawdopodobnie rygorystyczny trening w poprzednich tygodniach stanowiły dla niego zbyt duże obciążenie, a mitochondria komórek mięśniowych nie były w stanie dostarczać niezbędnej energii i się „poddały”.
Kiedy ukochany mężczyzna był dializowany, przeanalizowałam problem i poprosiłam o pomoc specjalistów. Zadzwoniłam do przyjaciółki, która poradziła mi, żebym podawała mu duże dawki polifenoli, aby przynajmniej częściowo cofnąć zatrucie. Mój nauczyciel akupunktury, człowiek o ogromnym doświadczeniu w opiece nad sportowcami, wskazał mi specjalne punkty wkłuwania w przypadku ostrej niewydolności nerek. Postanowiłam również włączyć enzymy.
Przez czternaście dni stosowałam wszystkie te terapie, których celem było wsparcie pracy mitochondriów, po czym pracę wznowiła najpierw jedna nerka, a następnego dnia druga.
Zatem jeśli się wie od czego zacząć, można zdziałać cuda. Odkąd doświadczyłam na własnej skórze, do czego zdolne są te małe żywe elektrownie (mitochondria), badam ich tajemnice i chciałabym przekazać ci moje doświadczenia.
Temat mitochondriów jest bardzo skomplikowany – wiele procesów ma związek z biochemią. Spróbuję przedstawić ci to w prosty i zrozumiały sposób.
Życzę dużo zdrowia!
Twoja Maria Elisabeth Druxeis
1 MITOCHONDRIA – „ELEKTROWNIE” NASZYCH KOMÓREK
Czy wstałeś dziś rano z łóżka pełen energii, przez cały dzień byłeś skupiony i odnosiłeś sukcesy? A może masz za sobą dzień pełen drobnych wpadek czy poważnych katastrof, któremu towarzyszyło poczucie, że nie do końca sobie z tym wszystkim radzisz?
Niezależnie od tego, czy twój dzień był dobry, przeciętny czy zły, ta książka jest napisana dla ciebie. Ponieważ najważniejszym tematem dla mnie jest energia – a dokładniej energia życiowa – która ma być dla ciebie dostępna każdego dnia, o każdej porze… i przez całe życie.
Wszyscy aż za dobrze znamy tę różnicę. Każdy doskonale wie, jak to jest być pełnym energii. W takie dni lub w takich etapach życia czujesz się silny i radzisz sobie z życiem niezależnie od tego, co ono przynosi. Wydaje się, że w tak wysokim, stabilnym trybie energetycznym wręcz promieniujemy lub świecimy. Chodzimy wyprostowani, ubrania na nas pasują, dużo się śmiejemy, wychodzimy do ludzi, lubimy się pocić podczas uprawiania sportu, poprawiamy swoje osobiste rekordy – a czasami nawet je bijemy, że tak powiem, z pieśnią na ustach. W takich chwilach w magiczny sposób przyciągamy też odpowiednich ludzi. Bo wszyscy widzą, że jesteśmy pewni siebie i lubimy swoje życie. To jest niezwykle atrakcyjne dla innych, dlatego w reklamach pokazują tylko szczęśliwych ludzi.
Każdy z nas zna też drugą skrajność. W dni bez stabilnego poziomu energii, nic tak naprawdę nie wychodzi. Źle sypiamy, jesteśmy niezadowoleni z życia i uważamy innych ludzi za stresujących czy nawet wrogich.
Jeśli porządne wyspanie się nie wystarcza do regeneracji, to znaczy jeśli taki stan trwa dłużej, z przerażeniem dochodzimy do wniosku, że poziom naszej energii nieustannie spada. Słabo migocząca wewnętrzna lampka i kurczący się balon naszej energii sprawiają, że czujemy się niepewnie, i wpływają na naszą pewność siebie, nastrój i nastawienie do życia. W takich okresach niektórzy ludzie mają opryszczkę, łapią grypę czy problemy jelitowe. Inni reagują na poziomie psychologicznym i zwracają się w kierunku pasywnego, negatywnego i depresyjnego nastawienia.
Jeśli szukasz przyczyn stanu „takiego wyczerpania”, pierwszą rzeczą, która zwykle przychodzi na myśl, jest aktualny stres – przeprowadzka, niepewna przyszłość miejsca pracy, nowy wymagający szef działu, długa choroba, opieka nad rodzicami, ząbkujące dziecko czy potomstwo, które nagle mutuje w wycofanego, zrzędliwego i wegańskiego nastolatka… Jeśli nic takiego nie ma miejsca, ludzie obwiniają z reguły wiek, pogodę lub fakt, że od dłuższego czasu tak naprawdę nie byli na porządnym urlopie.
Każdy, kto zna takie myśli, być może będzie teraz zdumiony: wszystkie te czynniki oczywiście odgrywają jakąś rolę. Ale nie są decydujące. Kluczowe znaczenia mają mitochondria i ich kondycja.
Zanurz się w świecie mitochondriów
„Mito… co?”, możesz zadać pytanie i pokręcić głową: „Nigdy o tym nie słyszałem”.
Jeśli nie jesteś jeszcze zaznajomiony z mitochondriami i ich funkcjami w organizmie oraz ich wpływem na twoje życie, to zdecydowanie powinieneś czytać dalej, ponieważ te małe, fasolkowate elementy budulcowe komórek twojego ciała to samodzielne żywe organizmy z grupy bakterii. Pracują dla ciebie dzień i noc, aby utrzymać twój poziom energii na jak najwyższym poziomie. Zanim przedstawię ci różnorodność zadań twoich miniwspółlokatorów, zerknij na ich krótki profil.
> W każdej ludzkiej komórce żyje od 1 500 do 6 500 mitochondriów – a czasami nawet więcej (nawiasem mówiąc, żeńska komórka jajowa jest rekordzistką, bo ma 100 000 mitochondriów). A liczba naszych komórek idzie w biliony. Jeśli to przez siebie pomnożymy, otrzymamy astronomiczną liczbę.
> Mitochondria istnieją w każdej ludzkiej komórce – oprócz czerwonych krwinek.
> Mitochondria mają rozmiar 0,5–1,5 μm, to znaczy, że ich wielkość wynosi zaledwie od pół do półtorej milionowej części metra.
> Mitochondria mogą swobodnie poruszać się w cytoplazmie i przybierać różne kształty.
> Całkowita waga wszystkich mitochondriów w ciele dorosłego człowieka wynosi około sześciu kilogramów.
Błona zewnętrzna
Błona wewnętrzna
Przestrzeń międzybłonowa
Grzebień mitochondrialny
Matrix
DNA
Rybosomy
Mitochondria z bliska
Mitochondria są obecnie nie tylko bardzo popularnym obszarem badań. Odgrywają one również ogromną rolę w naszym życiu, choć są tak małe, że ich tysiące mogą bez problemu zmieścić się w jednej komórce ustroju. A ponieważ możesz zrobić wiele, aby dopilnować, żeby twoje mitochondria działały naprawdę dobrze, zdecydowanie powinieneś poznać je lepiej.
Jednak aby to zrobić, musisz zanurzyć się w świecie pełnym cudów – w swoim organizmie. I to tak głęboko, że żaden stetoskop, żadne urządzenie ultradźwiękowe czy żadna sonda żołądkowa nie będzie w stanie dostarczyć obrazów. Wejdź ze mną do świata komórek – a niczym nurek odkryjesz nowe wymiary! I z pewnością nie będziesz tego żałować.
Powyżej napisałam, że mitochondria są „współlokatorami”. To prawda, ponieważ żyją niemal w każdej komórce ustroju. Widziałeś kiedyś w książce, telewizji lub pod mikroskopem, jak wygląda komórka? Jeśli tak, to na pewno pamiętasz, że panuje w niej wielki chaos! Kiedy myślisz o komórce jako o pomieszczeniu, szybko wyobrażasz sobie przestrzeń, w której panuje względny porządek. Jednak spojrzenie na komórkę ludzką, zwierzęcą lub roślinną ujawnia tak wiele procesów, że na początku nie ma się pojęcia, na co się patrzy.
Z biochemicznego punktu widzenia jest to całkowicie w porządku. Każda komórka jest żywa i stanowi „duży plac budowy” – niezależnie od tego, czy mówimy o komórce skóry słonia, czy o komórce w skrzydle komara. Chcemy przyjrzeć się bliżej komórkom nie tylko dlatego, że są elementami, z których jesteśmy zbudowani. Chodzi też o to, że są one domem dla mitochondriów.
Najlepszym sposobem na obrazowe przedstawienie komórki jest porównanie jej do nadmuchiwanego basenu dla dzieci. Warstwa na zewnątrz to błona. Jest tak miękka i elastyczna jak pompowany brzeg dziecięcego baseniku. Wnętrze komórki wypełnione jest galaretowatą substancją, tak zwaną cytoplazmą. Jak dotąd porównanie z basenem pasuje całkiem nieźle, a jeśli teraz wyobrazisz sobie, że błona komórkowa owija się wokół komórki jak papierek wokół cukierka, to otrzymasz obraz niemal idealny.
Ale cytoplazma nie tylko trzęsie się jak galareta wewnątrz komórki. Stanowi też doskonały środek transportu. I tak musi być, ponieważ na zewnątrz przed błoną rozgrywają się sceny, które faktycznie przypominają zabawę grupki dzieci: wiele elementów przepycha się przed błonę tak samo niecierpliwie jak małe dziewczynki i chłopcy na brzegu basenu. Zatrzymajmy się na chwilę i przyjrzyjmy bliżej tym dzieciakom, które tłoczą się i przepychają przed komórką.
Na początku niespodzianka: dobrze je znamy. To witaminy, enzymy i inne składniki odżywcze, które nasz żołądek i układ jelitowy wydobyły z pokarmu, a krew niesie przez całe ciało, aby komórki mogły z nich korzystać.
Substancje te dostają się do komórki przez niewielkie otworki w błonie. Podczas gdy cały oddział żwawo pływa w cytoplazmie i szturmuje komórkę, musimy nieco zmienić ładny obraz baseniku, aby uzyskać doskonałe wyobrażenie o wydarzeniach w komórce.
Błona, trochę galaretki w środku – ale komórka… wcale nie jest gotowa. Tak jak basenik jest pełen gumowych zwierzątek, kół ratunkowych i innych rzeczy, które latem kołyszą się na wodzie, tak w naszych komórkach znajdują się nie tylko mitochondria, lecz także wszelkiego rodzaju inne „stworzenia”.
Jeśli przyjrzymy się bliżej komórce i jej mieszkańcom, odkryjemy coś dużego i owalnego. To jądro komórkowe. Widzimy też mniejsze elementy. Są to organelle komórkowe: wszystkie mają szalenie skomplikowanie brzmiące nazwy i są bardzo interesujące. Później przedstawię ci najważniejsze komponenty komórki. A teraz coś ekscytującego – wgląd w to, co nieustannie dzieje się w naszych komórkach.
Praca komórek jest niezwykle zróżnicowana. Gdyby miały one opis stanowiska, bardzo byś się zdziwił.
Nie tylko istnieją najróżniejsze rodzaje komórek – niektóre są odpowiedzialne za bicie serca, inne za wzrost włosów – lecz także wszystkie mają mnóstwo do zrobienia. Zacznijmy od wybrania jednego zadania, którym zajmują się praktycznie wszystkie.
Zadanie główne: ciągła odnowa
Bez obaw, nie musisz studiować chemii, biologii czy medycyny, aby zrozumieć złożony proces odnowy komórek! W tym momencie wystarczy wiedzieć, że jednym z najważniejszych elementów budulcowych tego procesu jest białko.
Wszyscy wiemy z własnego doświadczenia, że komórki potrafią się odnawiać – gdy tylko doznamy urazu, nasz organizm natychmiast zabiera się za naprawę uszkodzonego obszaru. Oznacza to, że komórki natychmiast uruchamiają odpowiedni program. Tak zwana hemostaza składa się z trzech etapów, a jeśli w wolnym czasie zechcesz zrozumieć ten cudowny proces samoleczenia organizmu, zapoznaj się z informacjami z ramki, dzięki czemu poznasz sposób działania komórek w takiej sytuacji.
Jednakże w codziennym życiu komórki również są stale odnawiane: chodzi tu na przykład o komórki skóry, błony śluzowej czy krwi. Obliczono, że w ten sposób wiele naszych komórek jest młodszych niż my sami. Niektóre komórki u pięćdziesięciolatka mają zaledwie dziesięć lat, a inne są znacznie młodsze. Oznacza to, że w każdym miejscu, przez które przejdziemy lub w którym się zatrzymamy, odpadają od nas stare komórki skóry.
Ten rodzaj komórek działa na zasadzie akordu: nowe, świeże, młode komórki skóry są stale wypychane od dołu, dzięki czemu średnio co dwa miesiące mamy zupełnie nową skórę.
Nawiasem mówiąc, nasz największy narząd, skóra, obejmuje również jelito i jego kosmki oraz błony śluzowe. Komórki wyściełające wnętrze jelita są również całkowicie wymieniane w ciągu kilku dni.
Powierzchnia płuc odnawia się po około ośmiu dniach – chyba że palisz. W takim przypadku osadzająca się na powierzchni smoła przywiera na znacznie dłuższy czas i proces ten się przeciąga.
Szpik kostny tworzy czerwone krwinki, które żyją przez około sto dwadzieścia dni, zanim zostaną wymienione.
W większości białych krwinek komórki żyją tylko przez kilka dni i już zostają odnowione.
Komórki w wątrobie żyją około ośmiu miesięcy, a te w kościach do trzydziestu lat.
Komórki mięśni szkieletowych, mięśnia sercowego i nerwów nie mogą się regenerować ani zostać zastąpione przez podział. Muszą być stale utrzymywane w dobrym stanie. Komórki te regenerują się dzięki stałemu nadzorowaniu swoich mitochondriów i zastępowanie ich tak zwaną biogenezą mitochondriów. Kiedy sportowiec trenuje, aby zbudować mięśnie, poprzez sygnalizowanie zapotrzebowania na mitochondria, zwiększa ich liczbę w mięśniach. Gdy tylko mięsień nie jest obciążony, ponownie zmniejsza zwiększoną liczbę mitochondriów. Każdy, kto kiedykolwiek miał rękę w gipsie, po jego zdjęciu ze zdumieniem stwierdzał, że zrobiła się o wiele cieńsza.
Zgodnie z najnowszymi teoriami, komórki nerwowe regenerują swoje mitochondria podczas fazy snu. Jeśli śpimy spokojnie, faza snu jest jednym z momentów, w których mitochondria ponownie łączą się w sieć.
Gojenie się ran
Natychmiast po urazie uszkodzona tkanka ściąga się i kurczy – to ból, który odczuwamy. Następnie, błyskawicznie niczym straż pożarna, na miejsce przybywają płytki krwi. Są one nazywane trombocytami i wchodzą do gry zawsze, gdy krew krzepnie. Jeśli skrzepnie tam, gdzie nie powinna, dochodzi do zakrzepicy – ale to tak na marginesie, żeby łatwiej zapamiętać nazwę… Trombocyty pędzą do rany lub skaleczenia w tak dużej liczbie, że uszkodzone naczynie zwęża się, a napływ krwi bezpośrednio do rany zostaje spowolniony i ostatecznie całkowicie zanika.
Potem rozpoczyna się etap drugi, czyli faza oczyszczania i stanu zapalnego. W tym celu uszkodzenie w tkance zostaje oczyszczone przez odpowiednio wyspecjalizowane komórki, a wszystkie wadliwe elementy tkanki zostają usunięte. W tym samym czasie wydzielina wypłukuje zarazki i ciała obce z rany, a układ odpornościowy działa w celu zneutralizowania wszelkich bakterii, które dostały się do organizmu. Wreszcie na urazie tworzy się siateczka z białka potrzebnego do krzepnięcia krwi, czyli fibryny… i powstaje strup.
Około trzeciego dnia po urazie rozpoczyna się faza ziarninowania. Rana wypełnia się nową tkanką. Tworzą się bardzo drobne naczynka, które przebiegają przez tkankę ziarninową i zaopatrują ją w krew.
Na końcu następuje faza naprawcza. Powstają włókna kolagenowe. Rana staje się bardziej stabilna. Rozpoznaje się to po tym, że blizna jest coraz mniej czerwona i ostatecznie pozostaje z niej tylko biała kreska.
System doskonały i jego elementy
Jeśli poświęcisz chwilę na uświadomienie sobie, że wszystkie działania w komórce odbywają się równolegle i jednocześnie, dojdziesz do wniosku, że wydajność komórek jest tak gigantyczna, jak gdyby ludzkość budowała piramidy i Wielki Mur Chiński w tym samym czasie i jeszcze na dokładkę podbijała kosmos. Najbardziej zdumiewające jest to, że komórka działa dokładnie w taki sam sposób jak człowiek, który inwestuje. Wykonuje wszystkie te zadania zgodnie z planem. Podobnie jak na placu budowy, organizuje drogę składników odżywczych do stacji przetwarzania i transportuje nowo utworzone materiały budowlane do miejsca, w którym komórka potrzebuje ich do procesu odnowy komórkowej i innych zadań.
Szczególnie ważnymi elementami budulcowymi są białka (proteiny) takie jak cytozyna czy tymina. Inne ważne materiały budulcowe to cukry (węglowodany) i tłuszcze (lipidy). Wszystkie one są rozmieszczane przez szefa komórki (jądro komórkowe) i jego zespół w zaplanowany i sensowny sposób.
Co zawsze chciałeś wiedzieć o białkach
„Mięso to siła życiowa”, głosi reklama firmy Steaks & Co. I z czysto biologicznego punktu widzenia taka jest prawda. Kiedy biochemicy zakładają swoje „okulary”, widzą, że kawałek mięsa składa się głównie z białka. Białko w jajku składa się w głównej mierze właśnie z niego. To samo białko, tyle że w innej formie, znajduje się w dużych ilościach w mięsie. Ale nie wszystkie białka są takie same – u samego człowieka istnieje cała rodzina protein z około 20 członkami, z czego 15 do 17 procent to białka! Z chemicznego punktu widzenia białka (lub proteiny) nie są pojedynczymi atomami, ale większymi związkami (czyli cząsteczkami, a nawet makrocząsteczkami) składającymi się z substancji podstawowych, czyli węgla, wodoru, tlenu, azotu i siarki. Nawiasem mówiąc, siarka w białku jajka jest odpowiedzialna za to, że nie można jeść jajek srebrną łyżeczką bez wzdrygnięcia się – siarkowodór zawarty w białku jaja reaguje ze srebrem i powstaje siarczek srebra, który czerni łyżeczkę i ma okropny zapach.
Cząsteczki białek są zatem czymś w rodzaju ułożonych w komórkach klocków LEGO w organizmie. Wczesnym stadium cząsteczki białka są aminokwasy. Nawiasem mówiąc, tylko jądro komórkowe – i do pewnego stopnia mitochondria – znają tajemnicę dotyczącą tego, w jaki sposób organizm składa z aminokwasów dokładnie takie cząsteczki białka, jakich potrzebuje człowiek!
Centriola
Mitochondrium
Retikulum endoplazmatyczne
Jądro komórkowe
Mikrotubula
Aparat Golgiego
Szef
Każda komórka naszego organizmu ma swojego szefa – jądro komórkowe. W pewnym sensie można go porównać z każdym innym jądrem, rdzeniem czy pestką. Tak jak delikatna pestka jabłka, twarda pestka wiśni czy cudownie okrągła pestka awokado zawiera cały materiał genetyczny i impulsy wzrostu wymagane do wyhodowania całej nowej rośliny (oczywiście w odpowiednich warunkach), tak samo nasze jądro komórkowe przechowuje ludzki materiał genetyczny. Można powiedzieć, że najważniejszą w nim rzeczą jest DNA. DNA to skrót od angielskiej nazwy kwasu dezoksyrybonukleinowego – desoxyribonucleic acid. Przenosi on informacje, nad którymi czuwa jądro pełniące rolę strażnika naszej genetyki.
Z zewnątrz wygląda jak jądro – pod mikroskopem elektronowym wygląda na okrągłe lub owalne. W swoim wnętrzu chroni materiał genetyczny ułożony w podwójną helisę i przechowywany na chromosomach. Zawiera on plany i przepisy na to, czego potrzebuje organizm. I jak każdy porządny szef, jądro komórkowe rządzi w komórce.
Dlatego nie tylko „wie”, że masz włosy w kolorze blond tak jak ciocia Agata. Wie też, że masz kruche szkliwo jak twój ojciec i aby móc prawidłowo gryźć, potrzebujesz konkretnej ilości wapnia. I dokładnie tę konkretną ilość jądro każe produkować i naszykować do wysyłki.
Zajmuje się również najważniejszym procesem zachodzącym w jądrze komórkowym czyli podziałem komórki. Bo nasze komórki nieustannie się dzielą. Oczywiście nowe komórki muszą mieć zupełnie nowe jądro komórkowe. Aby je stworzyć jądro komórkowe powiela przechowywany w chromosomach materiał genetyczny: gdy komórka dzieli się, stara część, w tym jądro, umiera. Jednak nowa część żyje dalej i przygotowuje się do następnego podziału komórki.
Załoga
Współpracownikami jądra komórkowego są organelle komórkowe. Łatwo zapamiętać to pojęcie – od dzisiaj możesz nonszalancko wrzucać je podczas rozmów na imprezach – pod względem językowym jest to zdrobnienie od „organu komórki”. I tym właśnie są organelle komórkowe: organami czyli narządami komórki. Podobnie jak ich większe rodzeństwo, serce, płuca, wątroba, nerki itp., są wyspecjalizowane, mają wyraźnie rozpoznawalny kształt i są otoczone błonami. Organelle komórkowe wyglądają jak skrzyżowanie jakiegoś potwora z głębin oceanu z międzygwiezdnym statkiem kosmicznym – mają też cudownie kosmiczne nazwy.
Najlepiej wyobrazić sobie organelle komórkowe jako garstkę pracowitych ludzików, które otworzyły plac budowy w komórkowym baseniku. Ponieważ gdy tylko witaminy i spółka przedostaną się przez błonę, organelle komórkowe zakasują rękawy w obliczu nowej dostawy materiału i biorą się za jego przetwarzanie.
Najpierw chciałabym przedstawić członka załogi o najtrudniejszym imieniu. Retikulum endoplazmatyczne (albo siateczka śródplastyczna, nazwijmy ją po prostu „ER”) kryje w sobie niespodziankę: w rzeczywistości istnieją dwa jego rodzaje – szorstkie i gładkie.
Gładkie ER wygląda jak płaszcz Zorro – i nie jest to przypadek. Pomyśl tylko, do czego mógłbyś użyć tak dużej płachty materiału w śliskiej cytoplazmie wypełnionej wszelkiego rodzaju materiałami budowlanymi. Działa ono jak siatka, a substancje trujące rzeczywiście łapią się w gładkie ER i jego powiewającą tkaninę. To właściwie dość logiczne, że komórki z gładkim ER znajdują się głównie tam, gdzie nasz organizm wykonuje doskonałą pracę detoksykacyjną: w nerkach. Fakt, że gładkie ER produkuje również wiele hormonów, nie stanowi już zaskoczenia.
Jego bratem jest szorstkie retikulum endoplazmatyczne. To specjalista znajdujący się głównie w komórkach żołądka, jelit i wątroby, a także w naszych gruczołach. Tam, np. w gruczołach sutkowych, potowych i ślinowych, zajmuje się przetwarzaniem białkowych bloków budulcowych.
Kolejnym niezwykle zdolnym pracownikiem jest aparat Golgiego. Pod mikroskopem elektronowym jego kształt przypomina latający wielopoziomowy parking – przy czym poszczególne jego piętra bardzo sprytnie wykorzystują przestrzeń do „gromadzenia” wielu materiałów budowlanych. I bardzo dobrze, ponieważ dzięki temu białka produkowane przez retikulum endoplazmatyczne są modyfikowane, sortowane, a następnie transportowane tam, gdzie są najbardziej potrzebne – czyli do błony komórkowej. W tym celu białka w aparacie Golgiego zostają przyłączone do pęcherzyków transportowych – są to małe pęcherzyki otoczone błoną. Te wypełnione białkami pęcherzyki łączą się następnie z błoną komórkową. Aparat Golgiego odnawia zatem błonę komórkową.
Signore Golgi
Aparat Golgiego wziął nazwę od swojego odkrywcy, Camillo Golgiego (czytaj goldżiego), włoskiego profesora medycyny (histologii i patologii). W trakcie swojego życia ów dżentelmen z dużymi wąsami i wysokim czołem zidentyfikował między innymi trzy patogeny wywołujące malarię, otrzymał Nagrodę Nobla w 1906 roku i podczas badań nad tkankami odkrył aparat Golgiego.
Podtrzymujący życie podział komórki
Oprócz tego głównego zadania, interesujący jest również sposób funkcjonowania komórek jako drużyny – zespołu, który oprócz retikulum endoplazmatycznego i aparatu Golgiego obejmuje również kilku innych specjalistów.
> Rybosomy wyławiają ze składników pokarmowych te docierające do komórek bloki budulcowe, z których mogą budować pierwotne formy białek, czyli enzymy.
> Lizosomy prowadzą swego rodzaju firmę recyklingową. To tutaj trafiają ciała obce i organelle komórkowe, gdy są zniszczone i już do niczego się nie nadają – zamiast je wyrzucać, ponownie przetwarza się je na surowce.
> Centriole należą do komórkowych superspecjalistów. Aktywują się dopiero wtedy, gdy w godzinach poprzedzających podział komórki chodzi o prawidłowe umiejscowienie nowo utworzonych chromosomów: centriole tworzą tak zwane wrzeciono podziałowe, które rozprowadza chromosomy na oba końce komórki, dzięki czemu po podziale każda komórka ma kompletny zestaw chromosomów.
> Mikrotubule to rurkowate włókna zbudowane z białek, które biegną przez cytoszkielet (sieć białek w cytoplazmie) komórek eukariotycznych. Odgrywają one ważną rolę w walce z rakiem. Substancje, które zaburzają dynamiczną równowagę składania i rozkładania mikrotubul, utrudniają prawidłowe tworzenie i funkcjonowanie wrzeciona podziałowego, a tym samym hamują mitozę, tj. zapobiegają prawidłowemu podziałowi komórek, czyli wzrostowi nowotworów i przerzutów. Niektóre z nich są stosowane jako cytostatyki w ramach chemoterapii.
Człowiek – zestaw małego chemika?
W tym miejscu powinniśmy się na chwilę zatrzymać i rozważyć często pomijaną kwestię: chociaż my, ludzie, składamy się z ciała, umysłu i duszy i jesteśmy bardzo złożonymi istotami, które zmieniają się przez całe życie, to jeśli zredukujemy się do poziomu czysto materialnego, wynik natychmiast nas otrzeźwi.
My, dorośli, składamy się średnio w około 80 procentach z wody. Do tego dochodzą białka, tłuszcze, węglowodany, witaminy i inne substancje organiczne. Ten kolorowy zestaw małego chemika uzupełniają około dwa kilogramy wapnia, kilogram fosforu, 90 gramów siarki, 120 gramów magnezu oraz śladowe ilości żelaza, miedzi, chromu, selenu, cynku, manganu, jodu, fluoru i molibdenu. Ponieważ nasze ciało nieustannie wykorzystuje te elementy do wszystkiego, co robimy przez cały dzień, musi je uzupełniać, abyśmy mogli w pełni „funkcjonować”. Stąd też nieustanny napływ nowego materiału budulcowego. Trafia on do naszego organizmu, a następnie przedostaje się do komórek, w których jest potrzebny i niecierpliwie oczekiwany.
… a w środku tego wszystkiego są mitochondria
Pośrodku całego tego ruchliwego systemu, w centrum cytoplazmy, pływają mitochondria o skromnym kształcie brązowej fasoli. Podczas gdy inne organelle komórkowe tworzą i kontrolują działy produkcyjne, centrum wysyłkowe i system transportowy, mitochondria dostarczają wymaganej do tego energii. Bez nich nic by się nie wydarzyło. Nie działałyby żadne inne organelle, nie byłby przetwarzany żaden budulec komórkowy, nie byłby produkowany żaden hormon ani enzym.
Komórka po prostu leżałaby sobie w bezruchu. Bez mitochondriów byłaby martwa. W przeciwieństwie do innych organelli, mitochondria nie są układami organów w naszym ciele. Te miniaturowe elektrownie, utrzymujące przy życiu wszystkie inne elementy komórki, a nawet cały „ludzki plac budowy”, są oddziałem maleńkich stworzeń z rodzaju bakterii. Nie powinniśmy tak po prostu zakładać istnienia i funkcjonowania mitochondriów, ponieważ w zasadzie one mogą zrezygnować z pracy w dowolnym momencie. Wzięły na siebie tę robotę dobrowolnie. A sposób, w jaki do tego doszło, to jeden z najbardziej interesujących rozdziałów ewolucji.