الميتوكوندريا هي واحدة من أهم مكونات أي خلية. يطلق عليهم أيضا chondriosomes. هذه عضيات حبيبية أو خيطية تشكل جزءًا لا يتجزأ من سيتوبلازم النباتات والحيوانات. هم منتجو جزيئات ATP ، وهي ضرورية جدًا للعديد من العمليات في الخلية.
ما هي الميتوكوندريا؟
الميتوكوندريا هي قاعدة الطاقة للخلايا ، ويعتمد نشاطها على أكسدة المركبات العضوية واستخدام الطاقة المنبعثة أثناء تكسير جزيئات ATP. يسميها علماء الأحياء بلغة بسيطة محطة لتوليد الطاقة للخلايا.
في عام 1850 ، تم تحديد الميتوكوندريا على أنها حبيبات في العضلات. اختلف عددهم تبعًا لظروف النمو: فهم يتراكمون أكثر في تلك الخلايا حيث يوجد نقص كبير في الأكسجين. يحدث هذا غالبًا أثناء المجهود البدني. في مثل هذه الأنسجة ، هناك نقص حاد في الطاقة ، والتي يتم تجديدها بواسطة الميتوكوندريا.
ظهور المصطلح والمكان في نظرية التكافل
في عام 1897 ، قدم بيند لأول مرة مفهوم "الميتوكوندريا" للإشارة إلى البنية الحبيبية والخيطية في سيتوبلازم الخلايا. في الشكل والحجم هممتنوع: سمك 0.6 ميكرون ، والطول من 1 إلى 11 ميكرون. في حالات نادرة ، يمكن أن تكون الميتوكوندريا كبيرة ومتفرعة.
تعطي نظرية التكاثر التكافلي فكرة واضحة عن ماهية الميتوكوندريا وكيف ظهرت في الخلايا. تقول أن الغضروفية نشأت في عملية التلف بواسطة الخلايا البكتيرية ، بدائيات النوى. نظرًا لعدم تمكنهم من استخدام الأكسجين بشكل مستقل لتوليد الطاقة ، فقد منع ذلك نموهم الكامل ، ويمكن أن تتطور السلالات دون عوائق. في سياق التطور ، سمح الارتباط بينهما بتمرير جيناتها إلى حقيقيات النوى الآن. بفضل هذا التقدم ، لم تعد الميتوكوندريا كائنات حية مستقلة. لا يمكن تحقيق تجمع الجينات الخاص بهم بشكل كامل ، حيث يتم حظره جزئيًا بواسطة الإنزيمات الموجودة في أي خلية.
أين يعيشون؟
تتركز الميتوكوندريا في تلك المناطق من السيتوبلازم حيث توجد حاجة لـ ATP. على سبيل المثال ، في الأنسجة العضلية للقلب ، توجد بالقرب من اللييفات العضلية ، وفي الحيوانات المنوية تشكل قناعًا وقائيًا حول محور العاصبة. هناك ينتجون الكثير من الطاقة لكي يدور "الذيل". هذه هي الطريقة التي تتحرك بها الحيوانات المنوية نحو البويضة.
في الخلايا ، تتشكل الميتوكوندريا الجديدة عن طريق انقسام بسيط للعضيات السابقة. خلال ذلك ، يتم الاحتفاظ بجميع المعلومات الوراثية.
الميتوكوندريا: كيف تبدو
شكل الميتوكوندريا يشبه الاسطوانة. غالبًا ما توجد في حقيقيات النوى ، وتحتل من 10 إلى 21٪ من حجم الخلية. أحجامها وتختلف الأشكال في كثير من النواحي ويمكن أن تتغير حسب الظروف ، لكن العرض ثابت: 0.5-1 ميكرون. تعتمد حركات الغضروفية على الأماكن الموجودة في الخلية حيث يحدث الإنفاق السريع للطاقة. تحرك عبر السيتوبلازم ، باستخدام هياكل الهيكل الخلوي للتحرك.
استبدال الميتوكوندريا ذات الأحجام المختلفة ، والتي تعمل بشكل منفصل عن بعضها البعض وتوفر الطاقة لمناطق معينة من السيتوبلازم ، هي ميتوكوندريا طويلة ومتفرعة. إنهم قادرون على توفير الطاقة لمناطق الخلايا البعيدة عن بعضها البعض. لوحظ هذا العمل المشترك للغضروف ليس فقط في الكائنات أحادية الخلية ، ولكن أيضًا في الكائنات متعددة الخلايا. يحدث التركيب الأكثر تعقيدًا للكوندريوزومات في عضلات الهيكل العظمي للثدييات ، حيث يتم ربط أكبر غضروفية متفرعة ببعضها البعض باستخدام تقاطعات بين الميتوكوندريا (IMCs).
هي فجوات ضيقة بين أغشية الميتوكوندريا المجاورة. هذا الفضاء له كثافة إلكترون عالية. تعد MMK أكثر شيوعًا في خلايا عضلة القلب ، حيث ترتبط مع الغضروفية العاملة.
لفهم المشكلة بشكل أفضل ، تحتاج إلى وصف موجز لأهمية الميتوكوندريا ، وهيكل ووظائف هذه العضيات المدهشة.
كيف يتم صنعها؟
لفهم ماهية الميتوكوندريا ، تحتاج إلى معرفة هيكلها. يتشكل هذا المصدر غير العادي للطاقة على شكل كرة ، ولكنه غالبًا ما يكون ممدودًا. الغشاءان قريبان من بعضهما:
- خارجي (ناعم) ؛
- داخليالتي تشكل نواتج على شكل ورقة (cristae) وشكل أنبوبي (أنابيب).
إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار حجم وشكل الميتوكوندريا ، فلديهم نفس الهيكل والوظيفة. يتم تحديد الغشاء الغضروفي بغشاءين بحجم 6 نانومتر. يشبه الغشاء الخارجي للميتوكوندريا الحاوية التي تحميها من الهيالوبلازم. يتم فصل الغشاء الداخلي عن الغشاء الخارجي بقسم بعرض 11-19 نانومتر. من السمات المميزة للغشاء الداخلي قدرته على البروز داخل الميتوكوندريا ، على شكل حواف مسطحة.
يمتلئ التجويف الداخلي للميتوكوندريا بمصفوفة ، ذات بنية دقيقة الحبيبات ، حيث توجد أحيانًا خيوط وحبيبات (15-20 نانومتر). خيوط المصفوفة تخلق جزيئات دنا عضية ، والحبيبات الصغيرة تخلق ريبوسومات الميتوكوندريا.
تخليق ATP في المرحلة الأولى يحدث في الهيالوبلازم. في هذه المرحلة ، هناك أكسدة أولية للركائز أو الجلوكوز لحمض البيروفيك. تتم هذه الإجراءات بدون أكسجين - أكسدة لاهوائية. المرحلة التالية من إنتاج الطاقة هي الأكسدة الهوائية وانهيار الـ ATP ، وتحدث هذه العملية في الميتوكوندريا للخلايا.
ماذا تفعل الميتوكوندريا؟
الوظائف الرئيسية لهذه العضية هي:
- إنتاج الطاقة للخلايا ؛
-
تخزين المعلومات الوراثية في شكل الحمض النووي للفرد
يحدث في الميتوكوندريا
يؤكد وجود حمض الديوكسي ريبونوكليك الخاص به في الميتوكوندريا مرة أخرى النظرية التكافلية لظهور هذهالعضيات. أيضًا ، بالإضافة إلى العمل الرئيسي ، يشاركون في تخليق الهرمونات والأحماض الأمينية.
علم أمراض الميتوكوندريا
الطفرات التي تحدث في جينوم الميتوكوندريا تؤدي إلى عواقب محبطة. الناقل للمعلومات الوراثية البشرية هو الحمض النووي ، الذي ينتقل إلى أحفاد الوالدين ، وينتقل جينوم الميتوكوندريا فقط من الأم. يتم شرح هذه الحقيقة بكل بساطة: يتلقى الأطفال السيتوبلازم مع الغضروفية المحاطة به مع بويضة أنثى ، وهم غائبون في الحيوانات المنوية. يمكن للنساء المصابات بهذا الاضطراب أن ينقلن مرض الميتوكوندريا إلى ذريتهن ، لكن الرجل المريض لا يمكنه ذلك.
في ظل الظروف العادية ، تحتوي الغضروفية على نفس نسخة الحمض النووي - التماثل المتماثل. يمكن أن تحدث الطفرات في جينوم الميتوكوندريا ، بسبب التعايش بين الخلايا السليمة والمتحورة ، يحدث التغاير.
بفضل الطب الحديث ، تم تحديد أكثر من 200 مرض حتى الآن ، كان سببها طفرة في الحمض النووي في الميتوكوندريا. ليس في جميع الحالات ، ولكن أمراض الميتوكوندريا تستجيب بشكل جيد للصيانة العلاجية والعلاج.
لذلك توصلنا إلى السؤال عن ماهية الميتوكوندريا. مثل كل العضيات الأخرى ، فهي مهمة جدًا للخلية. يشاركون بشكل غير مباشر في جميع العمليات التي تتطلب طاقة
