مركز الطاقة في الخلية هو

يعتبر مركز الطاقه في الخليه

.

وفي الأغلب ما يتم الإشارة إلى الميتوكوندريا على أنها قوى الخلية، كما إنها تساهم في تحويل الطاقة التي نأخذها من الطعام إلى طاقة يمكن أن تستعملها الخلية، ولكن هناك ما هو أكثر في الميتوكوندريا من إنتاج الطاقة.

توجد الميتوكوندريا تقريباً في كل أنواع الخلايا البشرية فهي حيوية لبقاء البشر على قيد الحياة، كما إنها تولد في الاغلب بالأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) وهي عملة الطاقة داخل الخلية، تشارك الميتوكوندريا أيضًا في مهام أخرى وهي إرسال الإشارات بين الخلايا وموت الخلايا ، والمعروفة باسم موت الخلايا المبرمج، لذا حين نتحدث عن الميتوكوندريا يجب إلقاء النظر على كيفية عمل الميتوكوندريا وكيف تظهر، ونوضح ما يحدث عندما يتوقفون عن أداء وظيفتهم بشكل صحيح.[1]

مما تتكون الميتوكوندريا بالصور

الغشاء الخارجي “Outer membrane”.
Intermembrane space.
الغشاء الداخلي “Inner membrane”.
Cristae.
المصفوفة “Matrix”.

الغشاء الخارجي يسمح للجزيئات الصغيرة أن تسير بحرية خلال الغشاء الخارجي، ويشتمل هذا الجزء الخارجي على بروتينات تعرف بالـporins ، والتي تكون قنوات تعطي للبروتينات للمرور، ويستضيف الغشاء الخارجي أيضًا مجموعة من الإنزيمات مع مجموعة مختلفة من الوظائف.

هذه هي المنطقة تقع ما بين الأغشية الداخلية والخارجية.

الغشاء الداخلي وهو يشتمل هذا الغشاء على بروتينات لها عديد من الأدوار، ونظرًا لعدم توفر بورينات في الغشاء الداخلي ، فإنه غير منفذة لاغلب الجزيئات، كما يمكن للجزيئات السير بالغشاء الداخلي فقط في ناقلات غشاء خاصة، الغشاء الداخلي هو المكان الذي يشتمل فيه معظم ATP.

Cristae تعتبر هي طيات الغشاء الداخلي، كما إنها تزيد من مساحة سطح الغشاء ، وبالتالي ترفع من المساحة المتوفرة للتفاعلات الكيميائية.

المصفوفة Matrix يعد هو الفضاء داخل الغشاء الداخلي، وهو يحتوي على مئات الإنزيمات ، وهو هام في إنتاج ATP، كما يوجد الحمض النووي للميتوكوندريا هنا (انظر أدناه).

وظائف الميتوكوندريا

تتمثل أبرز وظائف للميتوكوندريا في إنتاج الطاقة عن طريق عملية الفسفرة المؤكسدة، كما أنها تشارك في العمليات الأتية:

ينظم نشاط التمثيل الغذائي للخلية.
تدعم من نمو الخلايا الجديدة وتكاثر الخلايا.
تساهم في إزالة سموم الأمونيا من خلايا الكبد.
تقوم بدورًا هامًا في موت الخلايا المبرمج أو تمويت الخلايا المبرمج.
مسؤولة عن تكوين أجزاء معينة من الدم وهرمونات متنوعة مثل هرمون التستوستيرون والإستروجين.
تساهم في المحفاظة على تركيز ملائم من أيونات الكالسيوم داخل حجرات الخلية.
كما أنها تشارك بأنشطة خلوية متنوعة مثل التمايز الخلوي وإشارات الخلية وشيخوخة الخلية والتحكم في دورة الخلية وأيضًا في نمو الخلية.[2]

الأعمال التي تقوم بها الميتوكوندريا

انتاج الطاقة.
موت الخلية.
تخزين الكالسيوم.
انتاج الحرارة.

غالبًا ما يشار إلى ATP وتعتبر مادة كيميائية عضوية معقدة تتوافر في كل أشكال الحياة ، بالوحدة الجزيئية للعملة لأنها تساعد عمليات التمثيل الغذائي، كما يتم إنتاج أغلب ATP في الميتوكوندريا عن طريق سلسلة من التفاعلات وهي ما تُعرف بدورة حمض الستريك أو دورة كريبس، وفيها يتم إنتاج الطاقة في الاغلب على طيات أو عروق الغشاء الداخلي، كما تقوم الميتوكوندريا بتحويل الطاقة الكيميائية من الطعام الذي يأكل إلى شكل طاقة يمكن للخلية استعمالها، تعرف هذه العملية الفسفرة المؤكسدة ، وتنتج دورة كريبس مادة كيميائية تسمى NADH.

موت الخلايا وهي ما تسمى أيضًا موت الخلايا المبرمج ، هو جزء رئيسي من الحياة، فحين تصبح الزنازين قديمة أو مكسورة ، يتم إزالتها وتدميرها، وتساعد الميتوكوندريا في تحديد الخلايا التي يتم تدميرها، وقد تطلق الميتوكوندريا السيتوكروم C ، الذي ينشط الكاسبيز وهو أحد الإنزيمات الرئيسية المشاركة في تدمير الخلايا خلال موت الخلايا المبرمج، ونظرًا لأن بعض الأمراض ، مثل السرطان ، تشتمل على انهيار في موت الخلايا المبرمج الطبيعي ، يُعتقد أن الميتوكوندريا تقوم بدورًا في المرض.

الكالسيوم لازم لعدد من العمليات الخلوية، فعلى سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي إطلاق الكالسيوم مرة أخرى إلى الخلية إلى إطلاق ناقل عصبي من خلية عصبية أو هرمونات من خلايا الغدد الصماء، فالكالسيوم لازم أيضًا لوظيفة العضلات ، والتخصيب ، وتجلط الدم ، من بين أمور ثانية، ولأن الكالسيوم أمر بالغ الأهمية ، فإن الخلية تنظمه بإحكام، كما تلعب الميتوكوندريا دورًا في هذا عن طريق امتصاص أيونات الكالسيوم بسرعة والاحتفاظ بها حتى الحاجة لها.

حين يشعر بالبرد ، فنشعر بالقشعريرة للتدفئة، ولكن يمكن للجسم أيضًا أن يولد الحرارة بطرق مختلفة وإحداها باستعمال نسيج يعرف بالدهون البنية، ومن خلال عملية تعرف بتسرب البروتون ، يمكن للميتوكوندريا توليد الحرارة، كما يُعرف هذا باسم توليد الحرارة غير المرتجف، ويتم العثور على الدهون البنية في أعلى معدلاتها عند الأطفال حين نكون أكثر عرضة للبرد ، وتقل المستويات ببطء مع تقدمنا في العمر.

أمراض تسببها الميتوكوندريا

ترجع غالبية أمراض الميتوكوندريا إلى طفرات داخل الحمض النووي النووي مؤثرة على المنتجات التي ينتهي بها المطاف في الميتوكوندريا، كما يمكن أن تكون هذه الطفرات وراثية أو عفوية، حين تتوقف الميتوكوندريا عن العمل ، فإن الخلية التي تتوفر فيها تكون محرومة من الطاقة، ولهذا ، اعتمادًا على نوع الخلية ، يمكن أن تكون الأعراض بشكل كبير مختلفة، كقاعدة عامة ، الخلايا التي تحتاج إلى كميات أكبر من الطاقة ، مثل خلايا عضلة القلب والأعصاب ، تتأثر أكثر من غيرها بخلل في الميتوكوندريا، ويقال عن الأمراض التي تولد أعراضًا مختلفة ولكنها بسبب نفس الطفرة باسم الإبادة الجماعية، على الرغم من أن أعراض مرض الميتوكوندريا تختلف اختلافًا واسعاً، إلا أنها قد تشتمل على:

فقدان التنسيق العضلي والضعف.
مشاكل في الرؤية أو السمع.
صعوبات التعلم.
أمراض القلب أو الكبد أو الكلى.
مشاكل الجهاز الهضمي.
مشاكل عصبية ، بما في ذلك الخرف.
مرض الشلل الرعاش.
مرض الزهايمر.
اضطراب ذو اتجاهين.
انفصام فى الشخصية.
متلازمة التعب المزمن.
مرض هنتنغتون.
داء السكري.
التوحد.[3]

الاسئلة المتكررة عن الميتوكوندريا

1. لماذا تسمى الميتوكوندريا قوة الخلية؟

الميتوكوندريا تعتبر عضيات الخلية المسؤولة عن إنتاج ATP وهي عملية الطاقة في الخلية.

2. هل يمكن بإيجاز وصف بنية الميتوكوندريا؟

الميتوكوندريا تعتبر عضية ذات غشاء مزدوج على شكل قضيب، كما تتواجد في كل من الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية.

3. ما هي cristae؟

يشتمل الغشاء الداخلي للميتوكوندريا على الكثير من الطيات، فتشكل هذه الطيات بنية طبقات تعرف بـcristae.

4. ما هي مصفوفة الميتوكوندريا؟

مصفوفة الميتوكوندريا هي سائل لزج يشتمل على مزيج من الإنزيمات والريبوزومات والأيونات غير العضوية والحمض النووي للميتوكوندريا والعوامل المساعدة للنيوكليوتيدات والجزيئات العضوية.

5. ما هي وظائف الميتوكوندريا؟

تتمثل الوظيفة الرئيسية للميتوكوندريا في إنتاج الطاقة عن طريق عملية الفسفرة المؤكسدة، إلى جانب هذا، فهي مسؤولة عن تنظيم نشاط التمثيل الغذائي للخلية، كما أنه تقوري تكاثر الخلايا ونموها، كما تقوم الميتوكوندريا أيضًا بإزالة سموم الأمونيا من خلايا الكبد، وعلاوة على ذلك ، يلعب دورًا هاماً في موت الخلايا المبرمج أو موت الخلايا المبرمج.

6. اذكر بعض اضطرابات الميتوكوندريا؟

مرض ألبيرز ، متلازمة بارث ، متلازمة كيرنز ساير.