الميتوكوندريا: الهيكل والوظيفة والأهمية

في الميتوكوندريا إنها عضيات معقدة موجودة فقط في الخلايا حقيقية النواة.

دورك هو تنتج معظم طاقة الخلايا، من خلال عملية تسمى التنفس الخلوي.

يختلف حجم وشكل وكمية وتوزيع الميتوكوندريا حسب نوع الخلية. لا يزال لديهم المواد الجينية الخاصة بهم.

هيكل الميتوكوندريا

تمثيل مخطط الميتوكوندريا

تتكون الميتوكوندريا من غشاءين من البروتين الدهني ، أحدهما خارجي والآخر داخلي:

• الغشاء الخارجي: على غرار العضيات الأخرى ، ناعمة وتتكون من دهون وبروتينات تسمى ديبورينات ، والتي تتحكم في دخول الجزيئات ، مما يسمح بمرور الجزيئات الكبيرة نسبيًا.
• الغشاء الداخلي: إنه أقل نفاذاً وله العديد من الطيات ، تسمى حواف الميتوكوندريا.

تبرز حواف الميتوكوندريا في الجزء الداخلي من الميتوكوندريا ، وهي مساحة مركزية تسمى مصفوفة الميتوكوندريا ، المملوءة بمادة لزجة تحتوي على إنزيمات الجهاز التنفسي التي تشارك في عملية إنتاج طاقة.

في المصفوفة تم العثور على الريبوسومات، العضيات التي تنتج البروتينات التي تحتاجها الميتوكوندريا. وهي تختلف عن تلك الموجودة في السيتوبلازم الخلوي وتشبه البكتيريا. ميزة أخرى شائعة للبكتيريا والميتوكوندريا هي وجود جزيئات DNA دائرية.

التنفس الخلوي

مخطط التنفس الخلوي

ال التنفس الخلوي إنها عملية أكسدة الجزيئات العضوية، مثل الأحماض الدهنية والكربوهيدرات ، وخاصةً الجلوكوز، وهو المصدر الرئيسي للطاقة التي تستخدمها الكائنات غيرية التغذية.

يأتي الجلوكوز من الطعام (يتم إنتاجه بواسطة الكائنات ذاتية التغذية من خلال عملية التمثيل الضوئي) ويتم تحويله في ثاني أكسيد الكربون والماء ، وإنتاج جزيئات ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) ، والتي تستخدم في أنشطة مختلفة هاتف خليوي.

هذا النمط من إنتاج الطاقة فعال للغاية ، حيث يوجد توازن 38 ATP لكل جزيء جلوكوز في نهاية العملية.

يتضمن تحلل الجلوكوز العديد من الجزيئات والإنزيمات والأيونات ويتم في 3 خطوات: تحلل السكر, دورة كريبس و الفسفرة التأكسدية. المرحلتان الأخيرتان هما اللتان تنتجان أكبر قدر من الطاقة وتحدثان في الميتوكوندريا ، بينما يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم.

يتم تمثيل المعادلة الكيميائية العامة للعملية على النحو التالي:

ج₆ح₁₂ا₆ + 6 س₂ ⇒ 6 كو₂ + 6 ح₂O + الطاقة

كيف نشأت الميتوكوندريا؟

الميتوكوندريا لها خصائص كيميائية حيوية وجزيئية مشابهة للبكتيريا ، مثل وجود DNA دائري وريبوسومات. لهذا السبب ، يعتقد العلماء أن أصله مرتبط بكائنات بدائية النواة أسلاف.

بالنسبة الى نظرية التكافل الداخلي أو التكاثر الداخلي، كانت الكائنات بدائية النواة القديمة قد استضافت بنجاح داخل الخلايا حقيقية النواة للكائنات البدائية ، وتتطور إلى الميتوكوندريا الحالية.

كان سيحدث نفس الشيء مع البلاستيدات الخضراءالتي تشبه الميتوكوندريا لوجود غشاء مزدوج وقدرتها على الازدواجية الذاتية.

نرى أيضا: الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

الفضول

• كلمة ميتوكوندريا مشتقة من اليونانية ، الأساطير (خط / خيط) + كوندروس (حبيبات / حبة).
• الميتوكوندريا كروية أو ممدودة ويبلغ قطرها حوالي 0.5 إلى 1 ميكرومتر. يمكن أن تمثل ما يصل إلى 20٪ من إجمالي حجم الخلية.
• الحمض النووي للميتوكوندريا له أصل حصري من الأم.
• ترتبط الميتوكوندريا أيضًا بعملية موت الخلايا عن طريق موت الخلايا المبرمج.