ما هي وظيفة الميتوكوندريا
وظيفة الميتوكوندريا
الميتوكوندريا هي إحدى المكونات الأساسية للكائنات الحية، وهي تؤدي وظائف حيوية تساعد على الحفاظ على صحة الجسم ونشاطه وتوفير الطاقة اللازمة، ولذلك تعتبر عاملاً حاسماً للخلية، التي بدورها تعتبر عاملاً حاسماً للجسم بأكمله، ولذلك فإنها ضرورية للجسم بشكل كبير جداً.
- تقوم الميتوكوندريا بتفتيت عدة عناصر غذائية مختلفة، وتوليد العديد من جزيئات ATP الغنية بالطاقة، وتزوّد الخلية بتلك الجزيئات، وبعد ذلك تستخدم الخلية هذه الطاقة لتزويد الجسم بالطاقة اللازمة، وتساعد هذه الطاقة الخلايا المختلفة على التنفس.
- تقوم الميتوكوندريا بإنتاج طاقة الخلية وتساهم في عملية التنفس الخلوي لإنتاج الطاقة، كما أنها تشارك في توازن نسبة الكالسيوم في الجسم وتساعد في نمو الخلايا.
- بالإضافة إلى دورها الهام في عملية الأيض الغذائي، فإن للبروتينات دورًا في التوصيل العصبي والتنظيم التأكسدي، وتخليق الجزيئات الحيوية.
- تعد الميتوكوندريا واحدة من أهم الأشياء الموجودة في الجسم، وذلك بسبب دورها الرئيسي في العديد من الوظائف المختلفة.
كيف تقوم الميتوكوندريا بوظيفتها
تقوم الميتوكوندريا بتوفير الطاقة اللازمة للخلايا في الجسم، وذلك من خلال العمليات الحيوية الكيميائية التي تحدث داخلها. يُعرف هذا العمل باسم عملية التنفس الخلوي، وتتمثل أهمية هذه العملية في توفير الطاقة اللازمة للخلية من الغذاء المستهلك بواسطة الميتوكوندريا.
رغم تعقيد العملية، إلا أنها تتكون من ثلاث مراحل رئيسية وهي: مرحلة تحلل السكر، ودورة كربس أو حمض الكربوكسيل، ومرحلة الفسفرة المؤكسدة، وبعد ذلك يتم إنتاج جزيئات الطاقة بمختلف كمياتها.
تعريف الميتوكوندريا
الميتوكوندريا، التي تعرف بـ Mitochondria في اللغة الإنجليزية، هي عضيات صغيرة الحجم توجد في أجسام الكائنات الحية، وهي أحد الأجزاء الهامة في الجسم لأنها توفر الطاقة للخلية.
- يُطلق على الميتوكوندريا اسم قوة الخلية أو الجزء المنتج لطاقة الخلية، ويُقال أن كلمة ميتوكوندريا مشتقة من الكلمات اليونانية، وتنقسم إلى جزئين “ميتوس” و “كوندريون”.
- تتواجد الميتوكوندريا على شكل عضية تحتوي على غشاء مزدوج، ويعتبر هذا العضي الجهاز الهضمي الخاص بالخلية، ولذلك فهو ضروري وأساسي.
- يمكن العثور على الميتوكوندريا داخل السيتوبلازم، ويمكن أن تتوفر بكميات كبيرة جدًا داخل بعض الخلايا، ويمكن أن تكون محدودة الكمية في بعض الخلايا الأخرى.
- الميتوكوندريا لها دور هام جدًا في الجسم؛ حيث بدونها لن تتمكن الخلايا من الحصول على الطاقة التي تحتاجها لتأدية وظائفها بشكل طبيعي، ولن تتمكن الخلايا من التنفس أيضًا، وبالتالي لن تستطيع البقاء على قيد الحياة.
- من المعلومات الطبية المهمة حول الميتوكوندريا أنها قادرة على الانتقال إلى الجنين خلال فترة الحمل من خلال الأم.
شكل وتركيب الميتوكوندريا
تتميز الميتوكوندريا بشكلها الخاص والمميز عن بقية الأجزاء الموجودة داخل الجسم، فهي صغيرة الحجم وغير مرئية بالعين المجردة، إلا أنها يمكن رؤيتها تحت المجهر بوضوح، وتتميز بأنها غالبًا ما تكون بشكل بيضاوي، ولكن في بعض الأحيان تظهر بشكل مستطيل.
- الميتوكوندريا تحيط بها غشاء مزدوج وملحوظ، وتتكون كل طبقة من هذا الغشاء من طبقتين وتحتوي على بروتينات مدمجة مع فسفوليبيد.
- يتميز الغشاء الخارجي لهذه العضوية بأنه ناعم وأملس، بينما يحتوي الغشاء الداخلي على العديد من الهياكل أو الطيات (Crista)، وتكمن أهمية هذه الطيات في تعزيز وتحسين عملية التنفس الخلوي، من خلال زيادة مساحة السطح المتاح المستخدم في إتمام وإكمال التنفس الخلوي وتفاعلاته.
- تحتوي الغشاء الداخلي للميتوكوندريا على سلسلة من الجزيئات الحاملة للإلكترون والمجمعات البروتينية، والتي تشكل سلسلة نقل الإلكترون. وتعد هذه السلسلة مرحلة من مراحل عملية التنفس الخلوي، حيث تمثل المرحلة الثالثة.
- في هذه المرحلة، يتم تكوين أكبر قدر من جزيئات ATP، أو ما يعرف باسم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نكليوتيد، وهذه الجزيئات هي المصدر الأساسي للطاقة في الجسم، وتلعب دورًا هامًا في العديد من الوظائف المهمة، مثل انقسام الخلايا وتقلص العضلات، على سبيل المثال.
اكتشاف الميتوكوندريا
تم اكتشاف الميتوكوندريا عام 1898 من قبل العالم كارل بيندا، أثناء دراسته لهيكل الخلية الداخلي. وتم تسميتها بهذا الاسم في نفس العام. وفي عام 1904، قام العالم فريدريش ميفز بتقديم أول معلومات عن الميتوكوندريا. وفي عام 1908، تمكن كل من إيدي فريدريتش وميفيز وكلوديوس ريجاود من اكتشاف البروتينات والدهون الموجودة داخل الميتوكوندريا.
أين تتواجد الميتوكوندريا
تُعتبر الميتوكوندريا أحد أهم مكونات خلايا الكائنات الحية، حيث يمكن العثور عليها بكثرة في الخلايا النباتية والحيوانية، ولكن لا يمكن العثور عليها في بعض الخلايا القليلة مثل خلايا الدم الحمراء في جسم الإنسان على سبيل المثال.
- تنتشر الميتوكوندريا في جميع أنحاء الجسم، وتحديداً في سيتوبلازم الخلية، حيث يوجد العديد من الأعضاء المختلفة، ولذلك فإن الميتوكوندريا توجد في سيتوبلازم الخلية.
- تختلف كمية الميتوكوندريا داخل الخلية وعددها، حيث يمكن أن تحتوي الخلية على ميتوكوندريا واحدة أو أكثر، ويختلف هذا الأمر من خلية إلى أخرى.
عدد الميتوكوندريا في الجسم
تتواجد الميتوكوندريا بكثرة داخل أجسام الكائنات الحية المختلفة، وتوجد بكميات كبيرة داخل الخلايا النباتية والحيوانية، وتختلف عدد الميتوكوندريا من خلية إلى أخرى بناءً على عدة عوامل مثل نوع الخلية ووظيفتها.
- تختلف أعداد الميتوكوندريا في الخلايا بين واحدة وأكثر من واحدة، وفي بعض الأحيان لا تحتوي بعض الخلايا على أي ميتوكوندريا، ومن الأمثلة على هذه الخلايا خلايا الدم الحمراء.
- يعود سبب عدم وجود ميتوكوندريا في خلايا الدم الحمراء إلى حاجتها إلى ترك مساحة كافية لجزيئات الهيموجلوبين لتتمكن من حمل الأكسجين بشكل طبيعي ونقله إلى كافة أجزاء الجسم.
- على العكس، هناك بعض الخلايا التي تحتوي على عدد كبير جدًا من الميتوكوندريا، والذي قد يصل إلى عدة مئات أو آلاف، وذلك لإنتاج الطاقة اللازمة لهذه الخلايا للقيام بأنشطتها، ومن أمثلة هذه الخلايا خلايا العضلات.
- تحتوي خلايا الكبد والخلايا الدهنية على كميات كبيرة من الميتوكوندريا، وهي خلايا تنتج الطاقة اللازمة للحياة والنمو والاستجابة للمحفزات الخارجية.
كيفية تكاثر الميتوكوندريا
على الرغم من وجود علاقة بين الميتوكوندريا والخلايا نظرًا لتواجدها في جميع أنواع الخلايا، إلا أن الميتوكوندريا عندما تقوم بالتكاثر لا تعتمد بشكل كامل على الخلية، بل يكون اعتمادها جزئيًا فقط، لذلك يُعتبر الميتوكوندريا عضية شبه مستقلة.
- تحتوي الميتوكوندريا على ريبوزومات وحمض نووي خاص بها وحدها، وبالتالي يمكنها صنع العديد من البروتينات الخاصة بها والتحكم بها، وبالتالي يمكنها التكاثر دون الاعتماد بشكل كامل على الخلية التي تتواجد فيها.
- تتكاثر الميتوكوندريا عن طريق عملية تدعى تكاثر الانشطار الثنائي، وقبل أن تقوم الميتوكوندريا بتلك العملية والانقسام، تقوم بالاندماج أولاً، وتتم تلك العملية للحفاظ على استقرار الميتوكوندريا.
- إذا لم تقم الميتوكوندريا بعملية الاندماج قبل الانقسام، فسيتم إنتاج عدد من الميتوكوندريا الصغيرة في الحجم عند الانقسام، ولن تتمكن تلك الميتوكوندريا الصغيرة من القيام بوظيفتها بشكل مثالي، أي لن تتمكن من إنتاج كميات كافية من الطاقة اللازمة للخلية.
