هى أحدى عضيات الخلية وهى أساسية للحفاظ على الحياة داخل الخلية
حيث إنها مركز توليد الطاقة
فإذا توقفت عن العمل أدى ذلك إلى توقف الأنشطة الأخرى داخل الخلية
والطاقة التى تنتجها الميتوكندريا
تخزن فى جزيئاتATP التى يتم إنتاجها فى الميتوكندريا
وهى تكثر فى الخلايا التى تحتاج الى طاقة كبيرة
مثل الخلايا العضلية وأيضا هي تلعب دورا هاما فى عملية الأيض
وتكوين أجزاء هامة فى جسم الإنسان
تتركب من غشائين وتلك الأغشية مكونة من البروتينات والفسفور
والمسافة مابين الغشائين لها نفس تركيب سيتوبلازم الخلية
لكن البروتين فيها يختلف عن البروتين الموجد فى السيتوبلازمد
بأنه أملس غير الغشاء الداخلي ونسبة البروتينات فيه تساوى نسبة الفسفور
ويحتوى على نوع معين من البروتينات تسمى البروينات
والغشاء الخارجي له قابلية نفاذية
حيث يسمح بمرور جزيئاتATPو ADPالى جانب الأيونات
فى الحقيقة هو أكثر تعقيدا من الغشاء الخارجى
حيث يحتوى على جزيئاتATP المعقدة
وهو قابل لنفاذية الأكسجين و ثانى أكسيد الكربون والماء فقط
ويتكون من عدد هائل من البروتينات التى تلعب دورا هاما فى إنتاج ATP
ويساعد الغشاء الداخلى فى تنظيم نقل المستقلبات عبر الغشاء
وهو يحتوى على ثنيات تزيد من مساحة السطح الداخلى
مما يسمح لوجود عدد كبير من البروتينات التى تساعد فى إنتاج ATP
"المنطقة مابين الغشائين "
هو خليط معقد من الإنزيمات الهامة
لتكوين ATPوريبسومات الميتوكندريا والRNA الناقل
والDNA الخاص بالميتوكندريا وأكسجين وثاني أكسيد الكربون
صورة توضح عناصر الميتوكندريا
آلية العمل فى غشاء الميتوكندريا
كما ذكرنا فإن الغشاء الخارجي له قابلية نفاذية
بينما الغشاء الداخلى لا يسمح بمرور الإ مواد محددة فقط
مثل الأكسجين وثانى أكسيد الكربون والماء
ويحدث داخل الغشاء الداخلى التفاعلات الخاصة
بإحدى مراحل التنفس الخلوي وهى دورة كريبس وتفاعلات نقل الإلكترون
وسأذكر ذلك بالتفصيل لاحقا بإذن الله
ومن المعروف أن الغشاء الداخلى يحتوى على الإنزيمات الضرورية
لحدوث دورة كريبس الإنزيمات الموجودة فى الميتوكندريا
تسمى الميتوكندريا بالبطاريات فهى تحتوى على كمية كبيرة من الأنزيمات
وتمثل المستودع الرئيسي للأنزيمات التنفسية فى الخلية
مثل مجموعة إنزيمات السيتوكروم المؤكسد ،
و الإنزيم نازع الأكسجين السكسيني .
كيف تحصل الميتوكندريا على الطاقة ؟
من أهم وظائف الميتوكندريا التنفس الخلوي
حيث تتم معظم عمليات التنفس الخلوي بها
صورة توضح مراحل التنفس الخلوي داخل الميتوكندريا
هى مجموعة من التفاعلات الأيضية
لتحويل الطاقة الكيمائية الحيوية التى تستمد من الغذاء والهواء الىATP
هو العملة الدولية للخلية لأن كل طاقة تحتاج الخلية إليها يلزمهاATP
والميتوكندريا هي التى نتنج تلك الجزيئات
وتنقسم تلك العملية الى قسمين :
تنفس حلوى لا هوائي " التخمر"
وتحتوى الميتوكندريا على كل المواد اللازمة لحدوث تلك العملية:
فالغشاء الداخلى تحدث فيه معظم تفاعلات دورة كريبس
حيث يحتوى على الإنزيمات الضرورية وجزيئات نقل الإلكترون
والحشوة او المنطقة ما بين الغشائين تحدث فيه بعض تفاعلات دورة كريبس
ويحدث الآتي داخل الميتوكندريا:
* فى انشطار الجلكوز ودورة كريبس تزال ذرات الهيدروجين
من الهيكل الكربوني لجزيء الجلكوز
لتنتقل الى مساعدات الإنزيم التى تعمل كحاملات الإلكترون
وأولهاNADموجب الذي يختزل إلىNADH 2
والثانيFADويختزل الىFADH 2
* فى المرحلة الأخيرة من التنفس تعطى كل من جزيئاتNADH 2
وجزيئاتFADH 2الكتروناتها الى سلسلة نقل الإلكترون
لتمر منحدرة على طول سلسلو حاملات الإلكترون
تسمى سيتوكرومات ذات بناء متشابه
ولكنها تختلف لتمكينها من حمل الكترونات على مستويات طاقة مختلفة
*وعند نزول الالكترونات خطوة بخطوة الى مستويات طاقة اقل
فان الطاقة المنطلقة تستخدم فى تكوين جزيءATPمن جزيء ADP
والفوسفات فى عملية الفسفرة التأكسدية
وعندما تصل الالكترونات الى اقل مستوى طاقة خاص بها
تتحد هي وبروتيناتها المرافقة لها مع الأكسجين مكونة جزيء ماء
*ثم يتم إرسالATPالى خارج الميتوكندريا