מיטוכונדריון – באדיבות וויקיפדיה
בשני הפוסטים הקודמים הבאתי את נקודת מבט המאקרו שבודקת היסטורית וארכיאולוגית את התזונה שלאורה התפתח גופנו ומה קורה לבריאותנו כאשר אנו סוטים או שבים לתזונה זו.
נקודת מבט אפשרית נוספת היא מכיוון המיקרו – מה מתרחש במערכות השונות בגופנו בעקבות אכילה של מזון מהסוג שהיווה את המזון העקרי בתקופת התפתחותנו לעומת המתרחש כאשר אנחנו אוכלים מזון מודרני.
אחד האיברונים החשובים ביותר בגופנו, אברון שרובנו יודעים על פעולתו מעט מאוד, הוא המיטוכונדריון (ברבים – מיטוכונדריה. בד"כ אומרים מיטוכונדריה אך מתכוונים ביחיד). המיטוכנדריה נמצאת בכל התאים ותפקידה להמיר את האנרגיה במזון שאנו אוכלים לאנרגיה שהתא יכול להשתמש בה. המיטוכונדריה מייצרת ATP . ה ATP משמש להנעת כל התהליכים בתא: פיזיים, חשמליים, וכימיים. הגוף מייצר הרבה ATP – כ 40 ק"ג ביום! זו לא טעות דפוס. ייצור ה ATPהוא כנראה התהליך הפזיולוגי הכי שכיח בגוף. כל התכווצות של הלב כל יצור של אינזים או כל כמיקל אחר בגוף דורש לפחות באחד משלביו נוכחות של ATP. יצור ה ATP הוא תהליך שבו נצרך החמצן שאותו אנו נושמים ולכן יצור רדיקאלים חופשיים קורה באותה הסביבה שבה מיוצר ה ATP ועל כך נסב הפוסט המתורגם הבא של פיטר מהבלוג Hyperlipid.
פיטר הוא ביוכימאי בעל חריפות שכל וחוש הומור יוצאים מן הכלל. הגרסה האנגלית של הפוסט נמצאת בלינק זה
היכולת של הדיוטות לקרוא טקסטים מדעיים טמונה בנכונות נפשית להתעלם מכל המושגים הלא מובנים ובנסיון להבין את רוח הדברים. אצל פיטר, בגלל ההומור, הדבר קל במיוחד.
מטבוליזם באופן בסיסי (השם האנגלי יותר נחמד – Metabolism nuts and bolts )
ניק לן (Nick Lane ) יצר ספר מעניין ב 'כוח, מין, התאבדות: מיטוכונדריה ומשמעות החיים'. כאשר זה מגיע לבסיס, שרשרת הובלת האלקטרון של המיטוכונדריה היא קצת כמו צינור ביוב דולף. אם זה מספק את כל האינפורמציה שרצית לדעת על הזדקנות, הפסק לקרוא כעת.
מה שהוא מתכוון זה שדולף חומר לא נעים אך בדרך כלל רק בכמויות קטנות אלא אם כן יש סתימה, אשר ממלאת את הצינור ומעלה את הלחץ. אחרת רק קצת מהחומר המסוכן דולף.
רק כדי לעזוב אנלוגיות בצד לזמן מה, מה היא שרשרת הובלת האלקטרון? זוהי מערכת של מבנים מולקולריים מאוד מורכבים המוטבעים בממברנה הפנימית ביותר של המיטוכונדריה. היא לוקחת אלקטרון (מהיכן, יותר מאוחר) ומעבירה אותו דרך סידרה של 'טחנות' ו'תעלות' עד שבסופו של דבר היא פורקת אותו למולקולה של חמצן (זאת הסיבה שאנחנו נושמים, חמצן לא נחוץ להרבה יותר מזה). במעברו ב'טחנות', האנרגיה שלו מנוצלת לשאוב יון של מימן מהגומחות הפנימיות ביותר של המיטוכונדריה לאיזורים החיצוניים. ככל שיותר אלקטרונים עוברים דרך הטחנה כך יש יותר שאיבה. יוני המימן רוצים לשוב חזרה פנימה. הדרך היחידה בחזרה פנימה היא דרך מדחס מיוחד (Turnstyle) כשהמדחס מסתובב בכוח האלקטרון החוזר הוא דוחס קבוצת פוספט נוספת למולקולה של ADP והופך אותה ל ATP.ATP מיוצא ומשמש כמטבע האנרגיה של התא. רוב, אך לא כל ה ATP מיוצר בצורה זו. יש גם דרכים אחרות שהאלקטרון יכול לחזור בהן אך זהו סיפור אחר.
חזרה למטפורה של הביוב. שרשרת העברת האלקטרון דולפת. היא דולפת אלקטרונים גולמיים. אלקטרונים מגיבים עם הכל ועם כולם. דברים רבים משפיעים על שיעור הדליפה ותוצאות הדליפה, אך בסופו של דבר תגובת השרשרת שלה הוא נזק לד.נ.א. של המיטוכונדריה אשר מקדד למספר מרכיבי מפתח של שרשרת הובלת האלקטרון. כאשר הד.נ.א. מתנוון במשך השנים רכיבי שרשרת האלקטרון נעשים יותר דולפים ויותר נזק נגרם ואנחנו מזקנים.
כל זה מגיע מהספר של ניק לן. יש בו טיעונים מאוד מפורטים ובדרך כלל משכנעים לנקודת מבט זו על תהליך ההזדקנות ומספר היבטים אחרים של החיים היקום והכל. התשובה כנראה אינה 42.
זה גרם לי לחשוב. חזרה לספר של Mosbey – Crash Course in Metabolism and Nutrition . השוואה מהירה של פירוק גלוקוז (סוג של סוכר) וחומצה פלמיתית (סוג של שומן רווי) יוצאת ככה: גלוקוז עובר דרך גליקוליזה (Glycolisis ) לפירווט (pyruvate ). פירווט נכנס למיטוכונדריה, הופך לאצטיל קואה (Acetyl CoA ) ונופל למחזור החומצה הטריקרבוקסילית הנמצא בכל מקום. חומצה פלמיתית (שומן רווי), מקור הקלוריות המועדף עלי, מקבלת כרטיס מחלקת עסקים לתוך המיטוכונדריה בה היא עוברת חימצון בטא (beta oxidation ) לאצטיל קואה ואחר כך היא יכולה להיות סוכר (כלומר אצטיל קואה מכל מקור יורד באותו בור מחזורי.)
כך ההבדל במטבוליזם הוא בין גליקוליזה וחימצון בטא. הם מספקים אלקטרונים בצורות שונות לתעלת האלקטרונים. אתם לא יכולים להזיז אלקטרונים כשלעצמם אלא אם כן אתם משתמשים בחוט נחושת או דומיו. אלקטרונים כשלעצמם יגרמו את כל הנזק. לא, אלקטרונים מועברים ממקום למקום ככימיקלים שווי-אלקטרון. אחד מהם הוא NADH האחר הואFADH2. לא משנה מה משמעות קיצורים אלה. הפיכת גלוקוז לאצטיל קואה מיצר קצת NADH וזהו. הפיכת חומצה פלמיתית לאצטיל קואה מספקת מטען מלא של אלקטרונים בצורה של כמות שווה של NADH ו FADH2 . אחר כך זה הכל אצטיל קואה וזהה לגלוקוז. אך מכל קלוריה של גלוקוז שאתם שורפים אתם מיצרים פרופורציה יותר גבוהה שלNADH יחסית ל FADH2 מאשר על ידי שריפת חומצה פלמיתית. אז מה?
NADH שם את האלקטרון בתחילת שרשרת הובלת האלקטרון בקומפלקס I. קומפלקס I דולף. FADH2 שם את זוג האלקטרונים שלו בקומפלקס II, אשר אינו דולף. יש קצת דליפה בקומפלקס III ובקופלקס IV, אך קומפלקס I הוא הגרוע ביותר וחומצות שומן עוקפות אותו באופן חלקי. הייתי רוצה להחזיק את המיטוכונדריה שלי מאושרים ככל האפשר, מכיוון שהם מחליטים מתי התאים שלי עומדים להזדקן ולמות. ככל שיותר מאוחר יותר טוב. צימצום הדליפה נראה כרעיון טוב (למרות שקצת דליפה נחוצה לבריאות טובה – ראה בספר).
הביוכימיה מציעה שהרצת המטבוליזם שלך על שומן תשחרר פחות רדיקלים חופשיים מאשר הרצתו על גלוקוז. מכיוון שאני מוטה לטובת שומן באופן חסר תקנה אני נהנה מהלימוד הפרטני של הביוכימיה, זה גורם לי אושר.
זה גם מוסיף הגיון ומכניזם להערה של סינטיה קניון (Cynthia Kenyon – חוקרת העוסקת בהארכת חיים בתולעים. גילתה את תפקיד האינסולין בהארכת חיים – המתרגם) בתשובה לשאלה למה היא מגבילה את צריכת הפחממות, כלומר האם זה בשביל להאריך חיים:
"זה לא בהכרח הסיבה שאני עושה את זה. אני עושה זאת בגלל שזה גורם לי להרגיש טוב ולהיות דקת גזרה. ואני לא מרגישה ממש עייפה לאחר הארוחה. אך אני חושבת שאם הייתי רוצה לאכול בצורה שתאריך חיים כך הייתי עושה זאת. למעשה הפסקתי לאכול פחממות ביום שגילינו שהוספת סוכר לתזונת התולעים קיצרה את אורך חייהם"
אני יודע מה היא מתכוונת בקשר להרגיש טוב ולהשאר ער לאחר ארוחה.
באופן אישי אני חושב שגיל מבוגר הוא לא בעיה, להגיע לשם בלי מחלות אלה הקשורות בו זה יהיה נחמד. אם אתה יכול להזדקן ולהשאר חופשי ממחלות, ככל שזה נמשך כך יטב.
פיטר
