الميتوكوندريا: الوظيفة والهيكل
الميتوكوندريا هي واحدة من أهم العضيات في الخلية حقيقية النواة. داخلها ، يتم تنفيذ العمليات المهمة في آلية دقيقة تتدخل فيها البروتينات والجزيئات والقنوات والأغشية المختلفة. إنه متقدم للغاية لدرجة أنه تم افتراض أنه نشأ من خلية بدائية النواة اجتاحت بكتيريا هوائية منذ ملايين السنين. في مقالة GreenEcology سنتحدث عن الميتوكوندريا ، وظيفتها وهيكلها، والتي لها أهمية كبيرة لبقائنا على قيد الحياة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: هيكل فهرس الفطريات
ما هي الميتوكوندريا
الميتوكوندريا ، التي تُعرف أحيانًا باسم الغضروفية ، هي عضيات عالية التخصص توجد في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة ، الحيوانات والنباتات والفطريات والطلائعيات. هم وحدات صغيرة داخل الخلية التي تنفذ وظائف محددة من أجل التنمية من نفس الشيء. ترتبط بغشاء الخلية بمساعدة غشاء مزدوج. يمكن أن يختلف شكل هذه العضية اعتمادًا على نوع الخلية المعنية ، ويمكن أن تكون مثل قضبان أو خيوط طويلة أو حبيبات.
ال يختلف عدد الميتوكوندريا اعتمادًا على نوع خليتهم ، نظرًا لوجود خلايا أو أنسجة تتطلب طاقة أعلى بكثير ، مثل العضلات أو الدماغ أو الكبد.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن العضيات الخلوية: ما هي ، وظائفها وأمثلة عليها أو الفرق بين الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة ، نوصيك بإلقاء نظرة على هاتين المادتين الأخريين.
وظيفة الميتوكوندريا
تحدث عمليتان مهمتان داخل الميتوكوندريا: التنفس الخلوي من خلال استخدام الأكسجين ، وإنتاج الطاقة الكيميائية اللازمة للخلية لإجراء تفاعلاتها الكيميائية الحيوية. بعد ذلك ، سوف نراهم بمزيد من التفصيل.
- التنفس الخلوي من خلال استخدام الأكسجين: هي دورة كريبس ، وهي مسار أيضي يتم فيه إطلاق الطاقة عن طريق أكسدة أنزيم الأسيتيل أ ، وعملية الفسفرة المؤكسدة المذكورة أعلاه وسلسلة نقل الإلكترون.
- إنتاج الطاقة الكيميائية: يتم تخزينه في شكل ATP أو ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، لأن هذا الفوسفات يولد رابطة عالية الطاقة. يتم تحفيز ATP بمساعدة إنزيم ATP عبر الغشاء ، من أكسدة الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية والسكريات ، وهذا ما يعرف باسم الفسفرة المؤكسدة.
يوجد في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا مركبات إنزيمية تتكون من عدة بروتينات لها أنشطة متعددة:
- استخدام الأكسجين الجزيئي.
- اختزال وأكسدة المركبات العضوية المختلفة: بهذه الطريقة هي سلسلة يتم من خلالها نقل الإلكترونات.
- ضخ الإلكترون: نحو الفضاء بين الغشاء الميتوكوندريا.
تنقسم مجمعات السلسلة التنفسية إلى معقد I أو NADH dehydrogenase ، مركب II أو نازعة هيدروجين السكسينات ، مركب III أو أنزيم Q-cytochrome c اختزال ومعقد IV أو أوكسيديز السيتوكروم.
هيكل الميتوكوندريا
على الرغم من أن بنية الميتوكوندريا يمكن أن تكون متغيرة ، إلا أنه عادة ما توجد الأجزاء التالية دائمًا.
الغشاء الخارجي
يتم تحديد الميتوكوندريا من الخارج بغشاءها الخارجي ، والذي يسمح في نفس الوقت بالتواصل. تتلقى الميتوكوندريا الكثير من المعلومات من الخلية ولهذا لديهم بروتينات حفرة تسمى porins للسماح بمرور الأيونات والبروتينات الأخرى الأصغر إلى الفضاء بين الغشاء. يجب أن تتكشف جميع البروتينات التي تدخل ، وهذا يحدث بفضل البروتينات المرافقة. يستخدمون أيضًا معقدات البروتين لإدخال البروتينات.
الغشاء الداخلي
في الداخل ، الميتوكوندريا لها غشاء داخلي يشكل المصفوفة ، مرتبة داخل الغشاء الداخلي. يكون مشابه للسيتوبلازم في الخلية. تأتي الطاقة في شكل ATP من هذه المنطقة. هنا عمليات التمثيل الغذائي مثل:
- الفسفرة التأكسدية.
- إنتاج الـ ATP.
- دورة كريبس.
- أكسدة البيروفات.
- أكسدة الأحماض الأمينية.
- أكسدة الأحماض الدهنية.
لديها أيضا الوظيفة الهيكلية لأنه هنا حيث يتم ترتيب العضيات الدقيقة الأخرى للميتوكوندريا مثل الريبوسومات والحمض النووي والأيونات والمستقلبات. يتكون الغشاء الداخلي من طبقة ثنائية للدهون حيث توجد مجمعات إنزيمية تتكون من بروتينات مختلفة ضرورية لسلسلة نقل الإلكترون.
الحافات
يتم طي الأغشية الخارجية والداخلية لتشكيل نتوءات على شكل طيات. توجد بشكل أساسي على حدود الميتوكوندريا ، ولكن يتم تحديدها للخارج بواسطة الغشاء الخارجي. يتم ترتيبها بشكل عمودي على ترسيم الميتوكوندريا. إنه في أغشية هذه التلال تحدث أهم الوظائف الميتوكوندريا:
- نقل الإلكترون: بمساعدة معقدات الإنزيمات التي تنقل الإلكترونات من مكان إلى آخر.
- الفسفرة التأكسدية.
- ضغط وتعظيم نقل الإلكترون.
الفضاء بين الغشاء الميتوكوندريا
بين الأغشية الداخلية والخارجية هناك مساحة تسمى الفضاء بين الغشاء الميتوكوندريا ، والتي لها أهمية حيوية لنشاط الخلية. يحتوي على نسبة عالية من الإنزيمات الضرورية للتنفس. وظيفتها الرئيسية هي استقبال الإلكترون من ضخ مجمعات الانزيم. إنه مائي في الاتساق. فيما يلي الإنزيمات والبروتينات التي تساعد في العملية الخلوية. جدا يحدث الانتقال هنا، عملية حيث يتم نقل بروتينات مصفوفة الميتوكوندريا من خارج الميتوكوندريا. أخيرًا ، تحتوي على الأحماض الدهنية.
ميريبوسومات
تحتوي الميتوكوندريا أيضًا على ريبوسومات ، تسمى mitorribosomes أو ريبوسومات الميتوكوندريا ، مع نفس وظيفة الريبوسومات: توليف البروتينات من خلال الترجمة الجينية. يتلقون المعلومات في شكل RNA لترجمتها إلى DNA.
الجينوم الفطري أو mtDNA
الميتوكوندريا لها الحمض النووي الخاص بها. في الواقع ، هم العضية الوحيدة مع DNA خاص. إنه يعمل دائمًا جنبًا إلى جنب مع DNA النواة لتنسيق الأنشطة وله شكل دائري صغير. هذا الحمض النووي الميتوكوندريا يرث فقط من الأم، ليس من الأب وليس عن طريق إعادة التركيب الجيني.
في هذا الحمض النووي للميتوكوندريا ، يمكن أن تحدث عيوب وراثية مع النتائج المسببة للأمراض مثل باركنسون ، نظرًا لقربها من التمثيل الغذائي التأكسدي. جدا، يفتقر إلى الهستونات الواقيةعلى عكس الحمض النووي لنواة الخلية ، وهو ما يفعله.
كان هذا الحمض النووي ذا أهمية تطورية كبيرة ، حيث تم شرحه من خلال مبادئ نظرية التعايش الداخلي: حيث تبتلع خلية بدائية النواة بكتيريا التنفس الهوائية للحصول على عضياتها ، مما يؤدي إلى تكوين خلية حقيقية النواة ذات علاقة تكافلية. من المفهوم إذن أن الميتوكوندريا هي عضية خاصة بها العديد من العضيات الدقيقة بداخلها ، كما لو كانت خلية صغيرة في حد ذاتها.
في هذه المقالة الأخرى حول GreenEcology ، يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول إعادة التركيب الجيني: ما هو وأنواعه.
إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المقالات المشابهة لـ الميتوكوندريا: الوظيفة والهيكل، نوصي بإدخال فئة علم الأحياء لدينا.
فهرس
- جوميز-بومبا ، أ ، باريرا ، أ ، جوتيريز-فاسكيز ، جيه ، وهالفتر ، ج. (1980). علم الأحياء: الوحدة والتنوع واستمرارية الأشياء الحية. مكسيكو سيتي: المجلس الوطني لتدريس علم الأحياء.
- Medawar، P.، & Medawar، J. (1988). من أرسطو إلى حدائق الحيوان: قاموس فلسفي للبيولوجيا. المقاطعة الفيدرالية: صندوق الثقافة الاقتصادية.
- جهل ، و. (2018). الميتوكوندريا. متاح على: https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Mitocondria
- منديز ، و. ومهليا ، أ. (2018). الميتوكوندريا ، يينغ يانغ الحياة. الموارد الطبيعية والمجتمع ، المجلد. 4 (1): 12-21.