Принцип работы митохондрий удивил исследователей

Все клетки человеческого организма содержат одну или несколько митохондрий. Эти органойды используют кислород для получения химических единиц энергии для клетки. Митохондрии необычны тем, что имеют две мембраны: гладкую снаружи и морщинистую, сложенную изнутри. До недавнего времени считалось, одна митохондрия представляет собой один «элемент питания», а цель складывания заключается в увеличении площади поверхности для производства энергии, но авторы недавней исследовательской работы, опубликованной в EMBO Journal, опровергают эту идею.

По словам Ориана Ширихая, ведущего автора исследования, каждая из складок представляет собой подобие независимого аккумулятора, объединённого с другими в единый массив. Чтобы было понятнее, учёный привёл наглядный пример: подобным образом выглядят батареи электромобилей Tesla. Под монолитным кожухом можно обнаружить сотни отдельных ячеек, похожих на пальчиковые батарейки, соединённые между собой.

Это удалось выяснить, благодаря компьютерной симуляции, изучив которую учёные и пришли к новым выводам. Исследователи поделились своими наблюдениями с инженерами-электриками, занимающимися проектированием электроцепей в автомобилях, после чего специалисты объяснили им преимущество ячеистой конструкции аккумулятора. Если что-то случается с одним элементом питания, то остальные продолжают работать, Кроме того, их расположение позволяет батарее быстрее заряжаться и эффективнее охлаждаться при необходимости.

Благодаря новым оптимизированным микроскопам высокого разрешения, команда смогла визуализировать распределение напряжения и выработку энергии внутри митохондрий. Исследователи увидели, как белковые скопления между кристаллами действуют подобно электрическим изоляторам, разделяющим мембрану на отдельные «батарейки».

Учёные сообщают, что их исследование позволило больше узнать о механизмах работы митохондрий, и сейчас намерены тщательнее исследовать их влияние на старение клеток, а так же на развитие различных заболеваний.

Фото: kodelife.ru