المتقدرة وجمعها المتقدرات أوميتوكوندريا Mitochondria عضيات هيولية (أي سيتوبلازمية) مسئولة عن التنفس الخلوي ، وهي غنية جداً بمحتواها من الإنزيمات المؤكسدة ، كما تحتوي على حمض دنا DNA. وتظهر الميتوكوندريا بالمجهر الضوئي على صورة حبيبات وأعمدة قصيرة أوخيوط ، يتراوح طولها بين 0.5-1.5 ميكرومتر. وقد يصل طول المتقدرة الخيطية الشكل إلى 10-12 ميكرومتر. وعند إعداد تحضيرات المجهر الضوئي ، تصبغ القطاعات بصبغ الفوكسين الحامضي أوصبغ الهيماتوكسيلين بالحديد. وقد قدر حتى هناك حوالي 2500 متقدرة في الخلية الكبدية الواحدة ، وحوالي 500000 متقدرة في الأميبا.

المتقدرات أحد عضيات الخلايا الحية حقيقية النواة. تعتبر مركز الإستقلاب الأساسي في الخلية كما تعتبر مسؤولة عن عدة وظائف خلوية مهمة. تتم في المتقدرات عمليات انتاج المركب البيوكيماوي ATP ادنين ثلاثي الفوسفات خلال دورتي كريبس. غشاء المتقدرات ذونفاذية محدودة. تبني المتقدرات نفسها وتنقسم بشكل مستقل عن الخلية. وقد اظهرت الابحاث ان الرياضة تسهم في زيادة حجم شبكة المتقدرات ومحتواها من الانزبمات وتدعى هذه العملية Mitochondrial biogenesis. يقوم البيولوجيون بدراسة المتقدرات بواسطة المجهر الالكتروني حيث من الصعب رؤيتها في المجهر الضوئي .

بنية المتقدرة

وفي تحضيرات المجهر الإليكتروني ، تبدوالمتقدرة على هيئة كيس يحده غشاءان ، يفصل بينهما ما يعهد بإسم "الحجرة الخارجية" ، ويحد الحجرة الداخلية الغشاء الداخلي ، وهي تحتوي على مادة تعهد بإسم "موجد الميتوكوندريا" Mitochondrial matrix. وتحتوي الميتوكوندريا على كمية كبيرة من الكالسيوم ، الذي يظهر على هيئة جسيمات داكنة. ويكون الغشاء الداخلي زوائد تمتد على الحجرة الداخلية ، تعهد بإسم "أعراف المتقدرة" Mitochondrial Cristae، وبإستخدام تقنيات خاصة تشاهد عليها تراكيب تشبه الدبابيس ، تعهد بإسم جزيئات F1 أوالجزيئات الأولية.

تهجرب الميتوكوندريا بشكل أساسي من طبقتين من الدهون (lipid bilayer)وغشاء من البروتين: وتكون بشكل غشاء خارجي وغشاء داخلي. الغشاء الداخلي يقوم بتكوين ما يشبه الرفوف والذي يتصل به انزيمات الأكسدة ، كما يحتوي التجويف الداخلي للغشاء الداخلي على الكثير من الانزيمات الضرورية لاستخراج الطاقة من الاغذية. كما تحتوي المتقدرة على جزئ دنا DNA

الغشاء الخارجي

الغشاء الخارجي يضم الكثير من بروتينات النقل transport proteins التي تجعله يتميز بنفاذية permeability (يقوم بتسيير المواد الحيوية التي تخرج وتدخل للميتوكوندريا) جد مهمة، وأنزيمات enzymes ومستقبلات receptors الميتوكوندريا

الفضاء بين الغشائين

الغشاء الداخلي

موجد المتقدرة Mitochondria Matrix

وتوجد إنزيمات المتقدرة في مجموعات منفصلة عن بعضها، فإنزيمات دورة كربس Krebs Cycle توجد في الموجد بالحجرة الداخلية ، وإنزيمات السلسلة التنفسية توجد في الغشاء الداخلي ، وإنزيم أدينوزين ثلاثي الفوسفات يوجد في الجزيئات الأولية (F1) الواقعة على الأعراف.

وتجدر الإشارة إلى حتى حمض البيروفيك Pyruvic acid – الناتج في الهيولى (أي السيتوبلازم) عن تكسير الجلوكوز – يدخل المتقدرة ليتحول إلى مركب "أستيل مصاحب الإنزيم أ" Acetyl Coenzyme A، الذي يدخل في دورة كربس التي تتم في الموجد بالحجرة الداخلية للميتوكوندريا ، وينتج عن هذه الدورة جزيئات ATP وجزيئات هيدروجين. وتتجه ذرات الهيدروجين الناتجة إلى سلسلة من تفاعلات الأكسدة والفسفرة ، التي تحدث على الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، وينتج عن هذه السلسلة جزيئات ATP. ويتأثر جميع من هجريب ووظيفة المتقدرة كثيراً بتقدم العمر والعوامل الضارة الفيزيائية والكيميائية.

وظائف المتقدرة

تقوم الميتوكندريا بواسطة الانزيمات المتواجدة فيها باستخلاص الطاقة من المركبات المتواجدة في الخلية، ثم تستخدم هذه الطاقة في عملية انتاج ATP الـ ايه.تي.بي (adenosine triphosphate)والذي يعتبر بمثابة "العملة - النقد" للخلايا في جسم الكائن الحي ، حيث بواسطته يتم تطبيق العمليات المتنوعة. وبعد تكون ATP يتم نقله إلى خارج الميتوكوندريا، حيث يستخدم في العمليات المتنوعة (مثال عمليات الأيض)

المتقدرات ليست عضوبات منفصلة في الخلبة انما هي تعبير عن شبكة متصلة تدعى Mitochondrial reticulum. المتقدرات تحتوي mtDNAالخاص بها والذى يشكل 13 بولي ببتايد POLYPEPTIDES . ويعتقد ان خلال عمليه التطور ان المتقدرات الحاليه فقدت الجينات المتممه لهجريبهاmtDNA اونفلتها إلى الجبنات النووبه والتي كانت موجوده في اجدادها( البكتيريا الحقيقيه eubacteria ) وخلال هذه العملية التوسيعيه حصلت المتقدرات على وظائف وبروتينات جديدة. mtDNA ميتوكوندريا الانسان يحتوي 16,569 bp والتي تشفر بروتينات الميتوكوندريا التالية :

Subunits 6, 8,9 of the Fo ATPase

Subunits 1, 2, and ثلاثة of cytochrome oxidase

Apocytochrome b subunit of CoQH2_Cytochrome C reductase

Seven NADH-CoQ reductase subunits

والنواة تحتوي الشفره الجينية لبقية بروتينات المتقدرات. العدد الدقيق للبروتبنات التي تشكل متقدرات الثدييات غير معروف. لكن يعتقد انه حوالي 1200-1500 بروتين واخر قائمه اظهرت 1200 بروتين (MOOTHA 2006). عملية النقل خلال غشاء المتقدرات تتطلب عدة انظمة نفل. نظام نقل خلال غشاء المتقدرات الخارجي (Tom complex (Translocator outer membrane. ونظام نقل خلال غشاء المتقدرات الداخلي (Tim complex (Translocator Inner Membrane). عملية نقل البروتينات المتممة لعمل المتقدرات تتم بواسطة بروتينات حامله تتضمن hsp70.

تحويل الطاقة

يشبه الفهماء الميتوكوندريا بأنها مركز "توليد الطاقة" للخلية ، حيث أنه بدون وجود الميتوكندريا لن تستطيع الخلية استخراج الطاقة اللازمة لها للحفاظ على الحياة، ومما سيسبب توقف أنشطة الخلية الأخرى.

تفاعل الطاقة في المتقدرات ايض هدمي ANABOLISM

                                  E= A2 - A1 = -n  
             A2= 6O2+ 12H2O + 38ATP -- A1 = C6H12O6 + 6O2 + 38 ADP + 38PI

مسقط الميتوكوندريا والعدد

تقريباً توجد الميتوكوندريا في أماكن عديدة داخل سيتوبلازم الخلية ، ويختلف عددها حسب احتياج الخلية للطاقة ، حيث يتراوح بضع مئات إلى آلاف. وأيضاً يختلف حجم الخلية تبعاً للوظيفة المطلوبة منها، حيث يتراوح ما بين 1nm وقد يصل إلى 7nm .

الأصل

الجينوم

النسخ والوراثة

وصلات خارجية

• Arthropod mitochondria at Public Library of Science
• Mitochondria Atlas at University of Mainz
• Mitochondria Research Portal at mitochondrial.net
• Mitochondria: Architecture dictates function at cytochemistry.net
• Mitochondria links at University of Alabama
• Mitochondrion Reconstructed by Electron Tomography at San Diego State University
• Review of evidence addressing whether mitochondria form cellular networks or exist as discrete organelles at ELSO
• Video Clip of Rat-liver Mitochondrion from Cryo-electron Tomography at wadsworth.org
• Information on Mitochondrial Diseases at circuitblue.com
• Mitochondria and Aging at circuitblue.com
• 3D structures of proteins from inner mitochondrial membrane at University of Michigan
• 3D structures of proteins associated with outer mitochondrial membrane at University of Michigan
• E211 or sodium benzoate damage mitochondrion
• الميتوكوندريا .. مشروعك الطاقي ومصنعك الخاص

دراسات جينات السكان

الخلل والأمراض

الأمراض المتقدرية

علاقات محتملة بالتقدم في العمر

المصادر

انظر أيضاً

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Mitochondrion.

• Anti-mitochondrial antibodies
• Chemiosmosis
• Chloroplast
• Electrochemical potential
• Endosymbiotic theory
• Glycolysis
• Mitochondrial disease
• Mitochondrial DNA
• Human mitochondrial genetics
• Mitochondrial permeability transition pore
• Submitochondrial particle

وصلات خارجية

• Mitochondria Atlas at University of Mainz
• Mitochondria Research Portal at mitochondrial.net
• Mitochondria: Architecture dictates function at cytochemistry.net
• Mitochondria links at University of Alabama
• Mitochondrion Reconstructed by Electron Tomography at San Diego State University
• Video Clip of Rat-liver Mitochondrion from Cryo-electron Tomography at wadsworth.org
• 3D structures of proteins from inner mitochondrial membrane at University of Michigan
• 3D structures of proteins associated with outer mitochondrial membrane at University of Michigan

درس مبدئي في العلوم (بالإنجليزية) نشره the NCBI, وهي مطبوعة حكومية أمريكية, مشاع.