ما هي وظيفة الميتوكوندريا

hanan2022-06-19

255 5 دقائق

ما هي وظيفة الميتوكوندريا

وظيفة الميتوكوندريا

تُعرّف الميتوكوندريا على أنها أحد المكونات الأساسية الموجودة في مختلف أجسام الكائنات الحية، فهي مكون أساسي من مكونات الخلية، وذلك لأنها تقوم بعدة وظائف أساسية تساعد على تمتع الجسم بالصحة والنشاط والطاقة اللازمة، فهي عامل حفاز وأساسي للخلية، والخلية عامل أساسي للجسم، لذلك فهي ضرورية للجسم بشكل كبير جدًا.

فتقوم الميتوكوندريا بتكسير وتفتيت العديد من العناصر الغذائية المختلفة، ومن ثم تقوم بتوليد الكثير من الجزيئات الغنية بالطاقة ويُطلق على هذه الطاقة اسم ATP، وتمد الميتوكوندريا الخلية بتلك الجزيئات، بعد ذلك تقوم الخلية بإمداد الجسم بهذه الطاقة، وبالتالي يحصل الجسم على الطاقة التي يكون بحاجة إليها، ويُقال أن تلك الطاقة تساعد الخلايا المختلفة على التنفس.
ولا تقتصر وظيفة الميتوكوندريا على إنتاج الطاقة للخلية فقط، بل تقوم أيضًا بعملية التنفس الخلوي التي يتم من خلالها إنتاج الطاقة، كما أنها تساهم في توازن نسبة الكالسيوم بالجسم، وتساعد أيضًا في نمو الخلايا.
بالإضافة إلى أن لها دورًا هامًا في عملية التمثيل الغذائي، كما أنها تمتلك دور كذلك في التوصيل العصبي والتنظيم التأكسدي، وتخليق الجزيئات الحيوية.
لذلك يتم اعتبار الميتوكوندريا أحد أهم الأشياء الموجودة في الجسم، وذلك لدورها الرئيسي في العديد من الوظائف المختلفة.

كيف تقوم الميتوكوندريا بوظيفتها

تقوم الميتوكوندريا بإمداد الخلايا بالطاقة اللازمة التي تحتاج إليها من أجل الجسم، وذلك يتم من خلال حدوث العديد من التفاعلات الحيوية الكيميائية بداخل الميتوكوندريا، ويُطلق على تلك التفاعلات اسم عملية التنفس الخلوي، ويتم تعريف التنفس الخلوي على أنه عملية هامة تقوم من خلالها الخلية بالحصول على الطاقة اللازمة من الغذاء المختلف بواسطة الميتوكوندريا.

وعلى الرغم من أن تلك العملية معقدة، إلا أنها تتلخص في ثلاث عمليات أو كما يُقال ثلاث مراحل وهم: مرحلة تحلل السكر، ودورة كربس أو كما يُقال عنها دورة حمض الكربوكسيل، ومرحلة الفسفرة المؤكسدة، ومن ثم يتم إنتاج جزيئات وكميات الطاقة المختلفة.

تعريف الميتوكوندريا

الميتوكوندريا أو كما تُعرف في اللغة الإنجليزية Mitochondria، هي عضيات صغيرة في الحجم، تتواجد في مختلف أجسام الكائنات الحية، وهي من أهم الأجزاء الموجودة في الجسم، وذلك لأنها تعتبر مصدر الطاقة الموجود في الخلية.

ويُطلق على الميتوكوندريا اسم قوة الخلية أو الجزء المنتج لطاقة الخلية، ويُقال أن كلمة ميتوكوندريا كلمة مشتقة من الكلمات اليونانية، وتنقسم إلى جزءين “ميتوس” و “كوندريون”.
وتتواجد الميتوكوندريا على هيئة عضية تمتلك غشاءً مزدوجًا، ويتم اعتبار هذه العضية الجهاز الهضمي الخاص بالخلية، لذلك فهي أساسية ورئيسية.
ويُمكن إيجاد الميتوكوندريا داخل السيتوبلازم، ويُمكن أن تتوافر بكميات كبيرة جدًَا داخل بعض الخلايا، ويُمكن أن تتواجد بكميات محدودة في بعض الخلايا الأخرى.
والميتوكوندريا مهمة جدًا للجسم، فبدونها لن تستطيع الخلايا الحصول على مقدار الطاقة التي تحتاج إليه، وبالتالي لن تتمكن من القيام بوظيفتها بشكل طبيعي ولن تتمكن من التنفس أيضًا، وبالتالي لن تتمكن من الاستمرار على قيد الحياة.
ومن المعلومات الطبية الهامة التي تخص الميتوكوندريا أنها تتمكن من الانتقال إلى الجنين أثناء فترة الحمل من خلال الأم.

شكل وتركيب الميتوكوندريا

تمتلك الميتوكوندريا شكلاً مميزًا عن بقية الأجزاء الموجودة بداخل الجسم، فهي صغيرة في الحجم، لا تُرى بالعين المجردة، ولكن يُمكن رؤيتها تحت المجهر بشكل واضح، تمتلك شكلًا بيضاوي في الكثير من الأحيان، كما أنها تبدو مستطيلة في بعض الأحيان.

ويحد الميتوكوندريا ويحيط بها غشاء مزدوج ملحوظ، وكل طبقة من طبقات هذا الغشاء ثنائية، وتكون مكونة من بروتينات مدمجة مع فسفوليبيد.
والغشاء الخارجي لهذه العضية يتميز بكونه أملس وناعم، أما الغشاء الداخلي فهو يحتوي على الكثير من الهياكل أو كما يُطلق عليها الطيات Crista، وتكمن أهمية هذه الطيات في تعزيز وتحسين أداء عملية التنفس الخلوي، وذلك يتم من خلال زيادة مساحة السطح المتاح المستخدم في إتمام وإكمال التنفس الخلوي وتفاعلاته.
ويحتوي الغشاء الداخلي الخاص بالميتوكوندريا أيضًا على سلسلة من الجزيئات الحاملة للإلكترون والمجمعات البروتينية، وهذه السلسلة تعمل على تشكيل سلسلة نقل الإلكترون، ويتم تعريف هذه السلسلة على أنها إحدى مراحل عملية التنفس الخلوي، فهي المرحلة الثالثة.
وفي هذه المرحلة يتكون أكبر قدر من جزيئات الـ ATP أو كما تُعرف باسم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نكليوتيد، وهذه الجزئيات يُعرف عنها أنها المصدر الأساسي للطاقة في الجسم أي أنها جزيئات الطاقة، كما أن لها دورًا في الكثير من الوظائف الهامة مثل انقاسم الخلايا ومثل تقلص العضلات على سبيل المثال.

اكتشاف الميتوكوندريا

في عام 1898 تم اكتشاف الميتوكوندريا بواسطة عالم يُسمى كارل بيندا أثناء فحصه ودراسته لهيكل الخلية الداخلي، وفي هذا العام تم تسميه الميتوكوندريا بهذا الاسم، وفي عام 1904 م تم التعرف على أول معلومات تخص الميتوكوندريا من خلال العالم فريدريش ميفز، وفي عام 1908 م تمكن كلاً من إيدي فريدريتش وميفيز وكلوديوس ريجاود من اكتشاف البروتينات والدهون الموجودة بداخل الميتوكوندريا.

أين تتواجد الميتوكوندريا

الميتوكوندريا من أهم ما يوجد في خلايا أجسام الكائنات الحية، لذلك يُمكن إيجادها في كلاً من الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية كذلك بكثرة، ولكن لا يُمكن إيجادها في بعض الخلايا القليلة مثل خلايا الدم الحمراء الموجودة في جسم الإنسان على سبيل المثال.

والميتوكوندريا تنتشر في جميع أنحاء الأجسام المختلفة، وتوجد تحديدًا بداخل سيتوبلازم الخلية، فالسيتوبلازم يضم الكثير من العضيات المختلفة لذلك يضم أيضًا الميتوكوندريا.
ولا تتواجد الميتوكوندريا بعدد ثابت داخل الخلية، فيُمكن أن تحتوي الخلية على ميتوكوندريا واحدة فقط، ويُمكن أن تحتوي الخلية على أكثر من واحدة كذلك، وهذا الأمر يختلف من خلية إلى أخرى.

عدد الميتوكوندريا في الجسم

الميتوكوندريا تتواجد بكثرة داخل أجسام مختلف الكائنات الحية، فهي توجد بداخل الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية بشكل كبير، ويختلف عدد الميتوكوندريا من خلية إلى أخرى باختلاف عدة أشياء مثل نوع الخلية ووظيفتها على سبيل المثال.

فيُمكن أن تحتوي الخلية على ميتوكوندريا واحدة فقط، ويُمكن أن تحتوي على أكثر من ذلك، وفي بعض الأحيان لا تحتوي بعض الخلايا على أي ميتوكوندريا، ومن أمثلة هذه الخلايا خلايا الدم الحمراء.
ويرجع سبب عدم احتواء خلايا الدم الحمراء على أي ميتوكوندريا أنها تقوم بترك مجال ومساحة كافية لجزيئات الهيموجلوبين لتكون بداخل هذه الخلايا بشكل طبيعي، ليتم نقل الأكسجين اللازم لكافة أنحاء وأرجاء الجسم.
وعلى النقيض هناك عدد من الخلايا يحتوي على عدد كبير جدًا من الميتوكوندريا قد يتخطى المئات والآلاف، وذلك من أجل إنتاج أكبر قدر من الطاقة الضرورية واللازمة للقيام بالأنشطة، ومن أمثلة هذه الخلايا خلايا العضلات.
بالإضافة إلى ذلك يُعرف عن كلاً من خلايا الكبد والخلايا الدهنية، أنها من الخلايا التي تحتوي على كميات غزيرة من الميتوكوندريا.

كيفية تكاثر الميتوكوندريا

على الرغم من وجود ارتباط ما بين الميتوكوندريا والخلايا بسبب تواجدها بداخل كافة مختلف أنواع الخلايا، إلا أن الميتوكوندريا عندما تقوم بالتكاثر لا تعتمد بشكل كلّي على الخلية، بل يكون اعتمادها جزئيًا فقط، لذلك يُقال عن الميتوكوندريا أنها عضية شبه مستقلة.

فتمتلك الميتوكوندريا ريبوزومات، كما أنها تمتلك حمضًا نوويًا خاصًا بها وحدها، وبالتالي فهي تستطيع صنع عدد من البروتينات الخاصة بها، وتستطيع التحكم بهم أيضًا، لذلك فهي تتمكن من التكاثر، دون أن تعتمد بشكل كامل على الخلية الموجودة فيها.
وتتكاثر الميتوكوندريا من خلال عملية تُعرف باسم تكاثر الانشطار الثنائي، وقبل أن تقوم الميتوكوندريا بتلك العملية، وقبل أن تقوم بالانقسام، تقوم بما يُعرف باسم الاندماج، وتلك العملية تتم لكي تحافظ الميتوكوندريا على الاستقرار الخاص بها.
فإذا لم تقم الميتوكوندريا بعملية الاندماج قبل عملية الانقسام، سينتج عدد من الميتوكوندريا الصغيرة في الحجم كلما قامت بالانقسام، وتلك الميتوكوندريا الصغيرة لن تتمكن من القيام بوظيفتها بشكل مثالي، أي لن تتمكن من إنتاج كميات كافية من الطاقة من أجل الخلية.