ما هي الميتوكوندريا؟
الميتوكوندريا هي عضية خلوية توجد في الخلايا حقيقية النواة ، وتوفر الطاقة اللازمة للقيام بالنشاط الخلوي.
وهذا يعني أن الميتوكوندريا مسؤولة عن تكسير العناصر الغذائية وتوليف الأدينوزين ثلاثي الفوسفات أو ATP ، وهو أمر ضروري للحصول على الطاقة الخلوية.
تتميز الميتوكوندريا بأنها كبيرة بالمقارنة مع العضيات الخلوية الأخرى ولها شكل كروي. وظيفتها الرئيسية هي تزويد ناقلات الإلكترون (ATP) ، وهي نتاج التنفس الخلوي ، والتي توفر الطاقة التي تحتاجها الخلية.
وبالمثل ، فإن الميتوكوندريا لديها القدرة على التكاثر من تلقاء نفسها ، وذلك لأنها تمتلك الحمض النووي الخاص بها ، والذي يسمح لها بتكوين المزيد من الميتوكوندريا اعتمادًا على حاجة الخلية إلى الحصول على كمية أكبر من ATP. لذلك ، كلما كانت الخلايا أكثر نشاطًا ، زادت الحاجة إلى الميتوكوندريا.
تحصل الميتوكوندريا على ATP عندما تقوم بالتنفس الخلوي ، وفي هذه العملية تأخذ جزيئات معينة من الطعام على شكل كربوهيدرات تنتج ATP عند دمجها مع الأكسجين.
مما تتكون الميتوكوندريا؟
تحتوي الميتوكوندريا على هيكل بلازما وشخصية ديناميكية تسمح لها بالتنوع في الحجم والشكل ، حيث يمكن أن تنقسم أو تندمج أو تتشوه.
ومع ذلك ، يقدر حجمها بين 0.5 و 1 ميكرومتر وقطرها حوالي 7 ميكرومتر.
الغشاء الخارجي للميتوكوندريا
يعمل الغشاء الخارجي كحماية ، وهو منفذ للجزيئات المختلفة ، أملس وله بورينات ، وهي بروتينات على شكل مسام ، يمكن للجزيئات الأكبر أن تمر من خلالها. ومن ثم ، فإن هذا الغشاء يتكون من نسبة جيدة من البروتينات.
الغشاء الداخلي
يتكون الغشاء الداخلي من نسبة عالية من البروتينات والدهون ، علاوة على ذلك فهو واسع النطاق ويسمح له بتكوين طيات تعرف باسم “طباشير الميتوكوندريا”.
لا يحتوي على مسام ، لذلك فهو أقل نفاذية ، ويسمح فقط بمرور الخلايا الصغيرة ، ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عدد كبير من القنوات المائية التي تسمح بمرور الجزيئات.
تلال الميتوكوندريا
تحدث تفاعلات كيميائية مختلفة ذات أهمية للخلية في قمة الميتوكوندريا ، مثل التنفس الخلوي ، ونقل الإلكترون ، والفسفرة المؤكسدة ، ونقل البروتين.
تشكل هذه التلال نظامًا غشائيًا يتصل بالغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، في أجزاء مختلفة ، لتسهيل نقل المستقلبات والمركبات العضوية إلى أجزاء مختلفة من الميتوكوندريا.
الفضاء بين الغشاء
تم العثور على الفضاء بين الغشاء بين الغشاء الخارجي والغشاء الداخلي ، والذي يتكون من سائل مشابه للهيالوبلازم ، حيث يتركز عدد كبير من البروتونات ، الناتجة عن ضخ معقدات الإنزيم.
ومن ثم ، يوجد في هذا الفضاء إنزيمات تسمح بنقل الطاقة من ATP إلى نيوكليوتيدات أخرى.
مصفوفة الميتوكوندريا
تتكون مصفوفة الميتوكوندريا من سائل يشبه الهلام. يحتوي على الماء والأيونات والريبوسومات الخاصة به التي تصنع البروتينات وجزيئات الحمض النووي الريبي للميتوكوندريا والمستقلبات وكمية عالية من الإنزيمات ، بالإضافة إلى مواد ATP و ADP.
أيضًا ، يحتوي على جزيئات DNA مزدوجة الشريطة التي تقوم بتخليق بروتين الميتوكوندريا.
في مصفوفة الميتوكوندريا ، يتم تنفيذ طرق استقلابية مختلفة مهمة للحياة ، مثل دورة كريبس ، حيث يتم استقلاب العناصر الغذائية التي تعمل على توليد الطاقة بواسطة الميتوكوندريا ، وأكسدة بيتا للأحماض الدهنية.
ما هي وظيفة الميتوكوندريا؟
فيما يلي الوظائف المهمة التي تؤديها الميتوكوندريا.
إنتاج الطاقة
يعد إنتاج الطاقة الممثلة في جزيئات ATP أهم وظيفة للميتوكوندريا. يتم الحصول على هذه الطاقة من خلال التنفس الخلوي ، وهي عملية تتضمن ثلاث مراحل في الميتوكوندريا ، وهي: أكسدة البيروفات ، ودورة كريبس أو حمض الستريك والفسفرة المؤكسدة.
انتاج الحرارة
يمكن إنتاج الحرارة من التوليد الحراري المرتبط بالتمارين ، والتوليد الحراري غير المرتعش ، والذي يحدث في مصفوفة الميتوكوندريا ، والتوليد الحراري الناتج عن النظام الغذائي.
موت الخلايا المبرمج ” انتحار الخلايا”
إنها عملية موت الخلية المبرمج والخاضع للرقابة. يعد موت الخلايا المبرمج مهمًا في الكائنات متعددة الخلايا لأنه يتحكم في نمو الخلايا وتطور الكائنات الحية والأنسجة.
تخزين الكالسيوم
تعمل الميتوكوندريا على تخزين أيونات الكالسيوم ، وهو أمر مهم جدًا للكيمياء الحيوية الخلوية. تنظم الميتوكوندريا الكميات اللازمة لتقلص العضلات وإطلاق الناقلات العصبية ، وهي مهمة للغاية لصحة العظام.
التكاثر الجنسي
التكاثر الجنسي حيث يتكرر الحمض النووي للميتوكوندريا وتنتقل نسخه من خلال الأمشاج الأنثوية ، أي من الأم. ومن ثم ، يعتبر بعض العلماء أن الميتوكوندريا جزء من عواقب ما قبل الإنجاب الجنسي.