شارك:
الميتوكوندريا الأطراف ، وظائف والأمراض المرتبطة بها
ال الميتوكوندريا إنها عضيات صغيرة (أجزاء من الخلية لها وظيفة محددة) تكون مسؤولة عن تحطيم العناصر الغذائية وخلق جزيئات مليئة بالطاقة في شكل ATP (Adenosín Trifosfato ، جزيء خاص) ، والذي تستخدمه الخلايا لاحقًا.
لهذا السبب ، يُقال إن الميتوكوندريا تعمل كجهاز هضمي خلوي ، وتكون قادرة على المقارنة مع النظام الكهربائي الذي يوفر الطاقة الكهربائية لمركز تسوق أو مدينة ، أي مصدر للطاقة.
يستخدم نظام توليد الطاقة الكهربائية الوقود "لتوليد" الكهرباء. أكبر مدينة ، والمزيد من الطاقة التي ستحتاج إليها.
وبالمثل ، إذا كانت الخلايا أكثر نشاطًا ، فإنها تتطلب كمية أكبر من الميتوكوندريا..
لإنتاج ATP ، تنفذ الميتوكوندريا العملية المسماة التنفس الخلوي. تأخذ الميتوكوندريا جزيئات الطعام في شكل كربوهيدرات وتجمعها مع الأكسجين لإعطاء النتيجة النهائية للـ ATP. يستخدمون بروتينات تسمى الإنزيمات لحدوث التفاعل الكيميائي الصحيح.
يتنفس التنفس الخلوي المواد المستقبلة في مركبات أبسط (ثاني أكسيد الكربون والماء) ، وهذا هو المكان الذي يحدث فيه إطلاق الطاقة التي توفر الكائن الحي..
هذه العضيات تسمى الميتوكوندريا تطفو بحرية في جميع الخلايا حقيقية النواة ، سواء الحيوانات والنباتات.
بعض الخلايا ، مثل كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء) لا تحتوي على الميتوكوندريا. يمكن أن يختلف عددهم من واحد إلى 10000 ، وهذا يتوقف على نوع الخلية.
في حالة خلايا العضلات ، التي تتطلب الكثير من الطاقة ، فهي أكثر وفرة. من ناحية أخرى ، لا تحتاج الخلايا العصبية إلى الكثير من الطاقة وبالتالي فهي تحتوي على كمية أقل من الميتوكوندريا.
الميتوكوندريا قادرة على التغير السريع في الشكل (بيضاوي الشكل أو بيضاوي) وكذلك تتحرك داخل الخلية إذا لزم الأمر.
حتى إذا لم تحصل الخلية على طاقة كافية ، فيمكنها أن تتكاثر بنفسها لتصبح أكبر وتقسيمها لاحقًا ، في عملية تسمى الانشطار الثنائي..
على العكس ، إذا كانت الخلية تحتاج إلى كمية أقل من الطاقة ، فإن بعض الميتوكوندريا تصبح غير نشطة أو تموت.
أجزاء. هيكل الميتوكوندريا
الميتوكوندريا ديناميكية وتنصهر باستمرار لتشكيل سلاسل ومن ثم منفصلة. عادة ما يكون لديهم شكل يشبه الكبسولة عند عرضه بشكل فردي.
بمساعدة المجهر الإلكتروني ، أصبح من الممكن تحديد الأجزاء التالية من الميتوكوندريا:
الغشاء الخارجي
انها نفاذية تماما للجزيئات الصغيرة. مع سطح أملس ، يحتوي على قنوات خاصة تنقل جزيئات أكبر. كما أنه بمثابة حماية ويختلف شكله من مستدير إلى مستطيل.
فيه البروتينات ، البروتينات الخاصة التي تؤدي وظيفة المسام (ومن هنا اسمها) والتي من خلالها يمكن للجزيئات الأخرى أن تمر بدورها.
الغشاء الداخلي
وتسمى أيضا "غشاء intermitochondrial". وهي أقل نفاذية من تلك الخارجية ، أي أنها تسمح فقط لجزيئات أصغر بكثير بالمرور إلى المصفوفة.
في ذلك هناك طيات تسمى "القمم". تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الميتوكوندريا على وجه التحديد في الغشاء الداخلي.
يحتوي هذا الغشاء على نظام نقل الإلكترون ، حيث يتم نقله من مكون بروتين إلى آخر ، مكونًا سلسلة.
الفضاء الغشائي
إنه يتعلق بالفضاء الموجود بين الأغشية الخارجية والداخلية. وتسمى أيضا "تجويف".
تتميز بوجود تركيز عال من البروتونات ، بسبب وجود نظام نقل الإلكترون في الغشاء الداخلي.
تبلغ مساحة هذه المساحة حوالي 70 درجة ، أي 7 × 10-9 متر (0.000000007 م).
التلال
إنها طيات في الغشاء الداخلي وتساعد على زيادة مساحة السطح ، بحيث يمكن حدوث مزيد من التفاعلات الكيميائية مثل النقل الإلكتروني والتنفس الخلوي.
في غياب هذه الطيات ، سيكون الغشاء الداخلي مجرد سطح كروي حيث تحدث تفاعلات كيميائية أقل وبالتالي سيكون هيكلًا أقل كفاءة.
قالب
إنه السائل الذي يشبه الهلام الموجود في الميتوكوندريا. أنه يحتوي على مزيج من تركيز عال من الإنزيمات وفيه يحدث ما يسمى دورة كريبس ، حيث يتم استقلاب المواد الغذائية ، وتحويلها إلى منتجات ثانوية يمكن أن تستخدمها الميتوكوندريا لإنتاج الطاقة.
في مصفوفة الميتوكوندريا لوحظ الريبوسومات الخاصة ، والتي تعمل على توليف البروتينات.
ميزة أخرى من المصفوفة هي وجود الحمض النووي الميتوكوندريا ، وهذا هو ، المادة الوراثية الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنها إنتاج أحماضها الريبية (RNA) والبروتينات. الحمض النووي الميتوكوندريا ضروري لتخليق العديد من البروتينات.
أيضا في المصفوفة هياكل تسمى الحبيبات ، والتي لا تزال موضوع الدراسة من قبل علماء الأحياء الخلية. ويعتقد أن يتمكنوا من السيطرة على تركيزات أيون.
وظائف
الميتوكوندريا تفي بأكثر من وظيفة. يعتبر البعض الرئيسي والبعض الآخر ثانوي.
إنتاج الطاقة
إنها الوظيفة الأكثر أهمية في الميتوكوندريا. على الرغم من وجود حديث عن "إنتاج" أو "إنشاء" طاقة ، فإن العديد من المؤلفين يفضلون استخدام مصطلح "تحرير" ، لأن ما يحدث فعليًا هو إطلاق الطاقة المخزنة بفضل التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الميتوكوندريا..
كما ذكرنا سابقًا ، يتم تمثيل الطاقة المنبعثة من جزيئات ATP.
يحدث هذا من خلال عملية التنفس الخلوي ، وتسمى أيضًا التنفس الهوائي ، لأنه يعتمد على وجود الأكسجين. هذه العملية لها 3 مراحل هي:
- تحلل السكر ، أو فصل جزيئات السكر
- دورة كريبس ، وهي عملية يتم فيها استيعاب البروتينات والدهون وفقًا للاختيار بين ما هو منتج أو ليس للجسم.
- نقل الإلكترون
إنتاج الحرارة
عملية التوليد الحراري أو إنتاج الحرارة موجودة في الكائنات الحية ، وخاصة في الثدييات. وفقًا للطريقة التي يبدأ بها إنتاج الحرارة ، يتم تصنيفها إلى:
- التوليد الحراري المرتبط بالتمرين ، أي بسبب الحركة (على سبيل المثال: الارتعاش).
- التوليد الحراري غير المرتبط بالتمرينات (الحركة) التي يتم فيها التضمين بالحرارة غير المرتجعة.
- الحرارة التي يسببها النظام الغذائي.
في هذا المعنى ، يحدث التوليد الحراري غير المرتجف في مصفوفة الميتوكوندريا. يرجع ذلك إلى "تسرب" البروتونات التي تحدث في بعض الأحيان تحت ظروف معينة وعندما تحدث ، تكون النتيجة هي إطلاق طاقة البروتون في شكل حرارة.
يحدث التوليد الحراري غير العطشى بشكل أكثر تواترا في تلك الكائنات التي تحتوي على أنسجة دهنية بنية اللون ، مثل الدببة التي تعيش في المناخات الباردة ، والتي توجد في حالة السبات خلال أكثر الفترات المجمدة.
المساهمة في عملية موت الخلايا المبرمج
إن موت الخلايا المبرمج ليس أكثر من عملية موت الخلايا المبرمجة ، وهو أمر مفيد للكائنات الحية لأنه يسمح بالتحكم في نمو الخلايا ، وتدمير تلك التي ليست ضرورية..
على سبيل المثال ، أثناء تكوين الجنين البشري ، يحدث تمايز الأصابع بواسطة موت الخلايا المبرمج ، مما يؤدي إلى القضاء على الخلايا الموجودة بين الأصابع والتي تؤدي إلى انفصالها..
وبنفس الطريقة ، فإن هذه العملية تساعد بشكل كبير في التكوين الطبيعي للأعضاء ، وتدمير الخلايا المصابة بالفيروسات أو الخلايا السرطانية.
تساعد الميتوكوندريا على ضمان بقاء الخلايا الصحيحة والقضاء على الخلايا غير الضرورية عن طريق تسهيل موت الخلايا المبرمج.
تخزين الكالسيوم
الميتوكوندريا هي "أوعية" مهمة يتم فيها تخزين أيونات الكالسيوم ويلعب تركيز هذا المعدن دورًا أساسيًا في أداء الخلايا..
يجب التحكم في هذه الكميات بدقة لتجنب الأحمال الزائدة التي يمكن أن تؤثر على وظيفة الخلايا.
تعمل الميتوكوندريا أيضًا كمنظم لكميات الكالسيوم وتجنب هذه الأحمال الزائدة.
المساهمة في تخليق بعض الهرمونات
تشارك الميتوكوندريا في إنتاج الهرمونات مثل هرمون الاستروجين والتستوستيرون.
الأمراض المرتبطة
كما ذكرنا سابقًا ، تتمثل الوظيفة الرئيسية للميتوكوندريا في إطلاق الطاقة اللازمة للجسم للحفاظ على نفسه وتحدث عمليات النمو..
يمكن أن يحدث أن الميتوكوندريا لا تطلق ما يكفي من الطاقة ، مما تسبب في إصابة أو حتى موت الخلايا.
عندما يحدث هذا في الكائن الحي بأكمله ، يبدأ كل نظام من أنظمة الجسم بالفشل ، والسبب في تعريض حياة الشخص للخطر.
بين الأعضاء والأجهزة التي يمكن أن تتأثر بمرض الميتوكوندريا هي:
- البنكرياس (مرض السكري)
- الكبد (أمراض الكبد)
- كلاوي
- العضلات (الضعف ، الألم)
- قلب
- عيون (العمى ، إعتام عدسة العين)
- دماغ (هزات ، مشاكل حركية,
- آذان (الصمم)
- نظام الغدد الصماء
- الجهاز التنفسي
هذا لأنها تتطلب كمية أكبر من الطاقة لتعمل بشكل صحيح.
هذا النوع من التأثيرات ناتج عن قلة أو عدم إنتاج البروتينات التي يتم إنشاؤها في الميتوكوندريا والتي ترتبط أيضًا بعملية التمثيل الغذائي.
أصل هذه التعديلات هو نوع من الطفرة في الحمض النووي الموجود في الميتوكوندريا. على الرغم من مساهمتها المنخفضة في الجينوم البشري ، إلا أن لها تأثيرات واسعة جدًا في كل من الأنظمة المذكورة أعلاه.
وقد ربطت دراسات أخرى العديد من الأمراض العصبية مثل الشلل الرعاش ، مع تغيرات في الجينات المرتبطة بوظيفة الميتوكوندريا ، حيث أن الأنسجة المصابة بالمرض تتطلب مساهمة الطاقة التي توفرها الميتوكوندريا..
مراجع
- "أخرى" وظائف الميتوكوندريا. تم الاسترجاع من: ruf.rice.edu.
- ما هي الميتوكوندريا وما هي وظائفها؟ تم الاسترجاع من: comofuncionaque.com.
- الخلية الميتوكوندريا. تم الاسترجاع من: ducksters.com.
- الميتوكوندريا الخلايا. تم الاسترجاع من: kidsbiology.com.
- أمراض الميتوكوندريا. تم الاسترجاع من: tsbvi.edu.
- وظيفة الميتوكوندريا. تم الاسترجاع من: ivyroses.com.
- López، M. and Pereda، S. (2013). علم الأحياء 1. التربية الإعلامية. سانتياغو دي تشيلي ، سانتيلانا ديل باتشيفيكو س.
- هيكل الميتوكوندريا. تم الاسترجاع من: ivyroses.com.
- Vidyasagar ، A. (2015). العلوم الحية: ما هي الميتوكوندريا؟ تم الاسترجاع من: livescience.com.
- روجرز ، ك. Enclyclopaedia Britannica: الميتوكوندريون. تم الاسترجاع من: britannica.com.
- الميتوكوندريا - تشغيل قوة. تم الاسترجاع من: biology4kids.com.