📚 محتويات المقال
الميتوكوندريا مما تتكون و ما هو الشكل النهائى لها
تركيب الميتوكندريا :
الشكل الخارجي:
 |
| توضح هذه الصورة التي توضح عملية التنفس الخلوي وإنتاج الطاقة في الخلية حقيقية النواة، |
الغشاء الداخلي (Inner membrane):
الأعراف (Cristae):
المادة الأساسية (Matrix) المصفوفة:
الريبوسومات (Ribosomes):
الحمض النووي (DNA):
ملحوظة هامة:
أغلب الكائنات الحية تستخدم الجلوكوز فى التنفس الخلوى أكثر من استخدامها لأي جزئ غذاء أخر لذلك يعبر عن جزئ الغذاء عادة بجزيء الجلوكوز عند إيضاح أسلوب وخطوات التنفس الخلوى.
جزئ ATP هو الوسيلة الوحيدة لحفظ الطاقة فى الخلية (عملة الطاقة فى الخلية) (علل). لأن كل طاقة تحتاج الخلية إلى تدبيرها تقتضي ATP.
هناك فرق بين التنفس والاحتراق حيث أن:
التنفس: تحرير الطاقة الكيميائية بين الجزيئات العضوية بالتدريج وببطء وعلى مراحل داخل الخلايا.
الاحتراق: تحرير الطاقة الكيميائية من الجزيئات العضوية خارج الخلايا ودفعة واحدة.
ما هو تركيب الادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP :
يتكون من 3 وحدات هى :1) الأدينين ( قاعدة نيتروجينية )
2) الريبوز ( سكر خماسى الكربون ) .
3) ثلاث مجموعات فوسفات .
ما هى العمليات الحيوية التى تحدث في الميتوكوندريا؟
- تحلل الجلوكوز – في السيتوبلازم، يُنتج 2 ATP وNADH.2
- دورة كريبس – في المصفوفة، تُنتج فى الدورة الواحدة 3NADH وFADH₂ و2ِATP.
- سلسلة نقل الإلكترونات – على الكريستا، تُنتج حوالي 34 ATP باستخدام الأكسجين.
ما هو دور الميتوكندريا فى التنفس ؟
ثانيًا: أماكن وجود الميتوكوندريا
الميتوكوندريا توجد في جميع الخلايا حقيقية النواة، ولكن بكثافة متفاوتة حسب نوع الخلية ووظيفتها:
|
نوع الخلية |
كثافة الميتوكوندريا |
السبب |
|
خلايا العضلات (Muscle) |
عالية جدًا |
تحتاج طاقة كبيرة للانقباض |
|
الخلايا العصبية (Neurons) |
عالية |
لنقل السيالات العصبية بسرعة |
|
خلايا الكبد (Hepatocytes) |
عالية |
للقيام بعمليات أيض معقدة |
|
خلايا الجلد (Keratinocytes) |
منخفضة |
نشاط أيضي أقل |
|
خلايا الدم الحمراء |
لا تحتوي |
لأنها تفقد النواة والعضيات عند النضج |
ثالثًا: أهمية الميتوكوندريا ودورها في إنتاج الطاقة
الميتوكوندريا تُعرف بـ "محطة الطاقة" في الخلية، ودورها الأساسي هو: إنتاج ATP أدينوسين ثلاثي الفوسفات
وظائف إضافية:
1.
تنظيم الاستتباب الكالسيومى.
2.
إنتاج الحرارة في بعض الخلايا (مثل خلايا
الدهون البنية)
3.
التحكم في موت الخلية المبرمج (Apoptosis)
هل تعلم؟
الميتوكوندريا تحتوي على DNA خاص بها، يُعتقد أنه من أصل بكتيري، مما يدعم نظرية الاندماج الداخلي (Endosymbiotic Theory
مما يتكون ATP؟
يتكوّن جزيء ATP أدينوسين ثلاثي الفوسفات من ثلاث مكونات رئيسية:
1. الأدينين (Adenine)
قاعدة نيتروجينية تنتمي إلى مجموعة البيورينات.
تُعد جزءًا من العديد من الجزيئات الحيوية مثل DNA وRNA.
2. الريبوز (Ribose)
سكر خماسي الكربون.
يرتبط بالأدينين ليكوّن "أدينوسين".
3. ثلاث مجموعات فوسفات (Phosphate Groups)
ترتبط بشكل تسلسلي بالريبوز.
الروابط بين هذه المجموعات، خاصة بين الثانية والثالثة، تحتوي على طاقة عالية تُستخدم في العمليات الحيوية.
الشكل البنائي:
Adenine — Ribose — P~P~P
حيث "~" ترمز إلى الروابط الغنية بالطاقة.
ملاحظات مهمة:
- عند تحلل ATP إلى ADP (أدينوسين ثنائي الفوسفات) + Pi (فوسفات غير عضوي)، تُطلق كمية كبيرة من الطاقة.
- يُستخدم ATP كـ "عملة الطاقة" في الخلية، لتغذية العمليات الحيوية مثل النقل النشط، الحركة، والتخليق الحيوي.
يتكون جزئ ATP نتيجة إتحاد ADP وهو ادينوزين ثنائي الفوسفات + P (مجموعة فوسفات) في وجود طاقة،
وعلي ذلك فإن التسلسل الصحيح لاستخدام الطاقة المختزنة فيه هي كالتالي: -
تفسير ذلك
ما هو التسلسل الصحيح لاستخراج الطاقة من ATP:
تحلل ATP إلى ADP + Pi
يتم كسر الرابطة الفوسفاتية الثالثة بين الفوسفات الثاني والثالث.
هذا الكسر يُطلق طاقة كيميائية كبيرة تُستخدم مباشرة في العمليات الحيوية.
التفاعل: ATP + طاقة ← ADP + Pi
كيف يمكن استخدام الطاقة الناتجة
تُستخدم الطاقة في:
1. النقل النشط عبر الأغشية.
2. انقباض العضلات.
3. تخليق الجزيئات الحيوية (مثل البروتينات).
4. الإشارات العصبية.
5. التفاعلات الإنزيمية.
كيف يتم إعادة تكوين ATP
يتم إعادة شحن ADP بإضافة مجموعة فوسفات (Pi) في وجود طاقة:
في الميتوكوندريا عبر الفسفرة التأكسدية.
في البلاستيدات الخضراء عبر الفسفرة الضوئية.
التفاعل: ATP ← ADP + Pi + طاقة
يؤدي ذلك إلى عدم إنتقال جزئ ATP إلى أماكن أخري في الخلية وبالتالي تتوقف العمليات الحيوية داخل هذه الخلية مما يؤدي ذلك إلي موت هذه الخلية التي حدث لها هذا الخلل.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21052/def-item/A4852/
هذه المادة الوراثية داخل الميتوكوندريا بمثابة المبرمج لحدوث عمليات الاحتراق داخل الخلايا من حيث الآلية وتتابع العمليات الحيوية كما تعمل على تنظيمها