ميتوكندريون

المُتَقَدِّرَات (الميتوكُندريات) (بالإنجليزية: mitochondrion (وجمعها mitochondria)) أو المصورات الحيوية أو الحُبَيبَات الخَيطِيَّة هي عضيات في داخل الخلايا الحيوانية والنباتية طولها بضع ميكروميترات وعرضها يتراوح من 0.5ميكرومتر إلى 1 ميكرومتر، يحيط بها غشاءان متراكبان، مسؤولة عن توليد الطاقة في داخل الخلية.

صورة بالمجهر الإلكتروني لمقطع عرضي لمتقدرتين في خلية من رئة حيوان من الثدييات.

مركز توليد الطاقة

يشبه العلماء المتقدرات بأنها مركز "توليد الطاقة" للخلية، حيث أنه بدونها لن تستطيع الخلية إنتاج الطاقة اللازمة لها للحفاظ على الحياة، ومما سيسبب توقف أنشطة الخلية الأخرى. حيث تعمل الميتوكونديا على إنتاج الطاقه داخل الخليه

موقع المتقدرات وعددها

توجد المتقدرات في أماكن عديدة في الهيولى، ويختلف عددها حسب احتياج الخلية للطاقة، حيث يتراوح بين بضع مئات وآلاف، كما يختلف حجم الخلية تبعاً للوظيفة المطلوبة منها، حيث يتراوح ما بين 10 ميكرومتر و 100 ميكرومتر. وتظهر المتقدّرات على شكل كروي داخل النّسيج العضلي، والمتطاول في ما سواها. إلاّ أنّ الصورة ذات البعدين لا تعكس الشّكل الطّبيعيّ للمتقدّرات الذي ليس بالكروي ولا المتطاول.

بنية المتقدرة

تركيب المتقدرة

غشاءين داخلي وخارجي
حيز بين الغشاءين
انثناءات في الداخل تدعى الأعراف تحتوي على أنزيمات
داخل الأعراف توجد الحشوة

شكل تخطيطي لبنية المتقدرة:
1) الغشاء الداخلي
2) الغشاء الخارجي
3) الأعراف
4) المتركس

تتركب المتقدرة بشكل أساسي من طبقتين من الدهون وغشاء من البروتين: وتكون بشكل غشاء خارجي وغشاء داخلي. الغشاء الداخلي يقوم بتكوين ما يشبه الرفوف (الأعراف) والذي يتصل به انزيمات الأكسدة، كما يحتوي التجويف الداخلي للغشاء الداخلي على العديد من الإنزيمات الضرورية لاستخراج الطاقة من الأغذية. كما تحتوي المتقدرة على جزيء الحمض النووي وهذا يساعدها على الانقسام داخل الهيولى بصورة مستقلة عن انقسام الخلية.

تركيب المتقدرات الكيميائي

الغشاء الخارجي يتكون من 62% من البروتينات و 38% من الدهنيات ذات طبيعة شبيهة بتلك الموجودة بالغشاء السيتوبلازمي.
الغشاءالداخلي يتكون من 80% من البروتينات و 20% من الدهنيات مختلفة عن الجزيئات الموجودة بالغشاء السيتوبلازمي، وأيضا يحتوي الغشاء على أنزيمات تساهم في تفاعلات أكسدة اختزال. ويحتوي كذلك على أدينوسين تريفسفات سنتاز(en)‏.
المَترِكس (en)‏^[3]: جزيئات صغيرة كربونية. وأنزيمات متنوعة، وناقلات الإلكترونات والبروتونات، وأدينوسين ثلاثي الفوسفات وأدينوسين ثنائي الفوسفات وفوسفات.

الغشاء الخارجي:(وهو غشاء مكتمل التكوين) يحتوي على عدد كبير من البروتينات الملتحمه وتسمى porins. هذه البروتينات تحتوي على قنوات التي بدورها تسمح للجزيئات بأن تدخل بسهوله عبرها. البروتينات ذات الحجم الكبير تستطيع ان تدخل إلى الميتوخندريا إذا كان هناك تسلسل مؤشر في النهاية الأمينية (N-terminal) يرتبط ببروتين معقد موجود في الغشاء الخارجي للمتقدرة والذي يساهم بنقل هذه الجزيئات بسهوله عبر الغشاء.

الحيز بين الأغشية: وهو الفراغ بين الغشاء الخارجي والداخلي, الغشاء الخارجي نفّإذ للجزيئات الصغيره وتركيز الجزيئات الصغيره في هذا الفراغ مساوٍ للتركيز في السيتوزول (CYTOSOL). ولكن هنا يكمن الفرق بحيث ان البروتينات ذات الحجم الكبير يجب أن تحتوي على تسلسل خاص لكي تستطيع الارتباط في البروتين المعقد الموجود في الغشاء الخارجي، ولذا تكوين البروتين في هذا الفراغ مختلف عما هو عليه في السيتوزول.

الغشاء الداخلي:(وهو غشاء غير مكتمل التكوين حتي يكون الرفوف) الغشاء الداخلي يحتوي علي بروتينات لها عدة أنواع من الوظائف:

1) البروتينات الموجودة على الغشاء الداخلي والمسؤولة عن تفاعلات التأكسد والاختزال الداخل في عملية الفسفرة التأكسدية لإنتاج الطاقة.

2) انزيم ATP Synthase, الذي يخزن ATP وهو مصدر لإنتاج الطاقه في الخانات (الماتركس، وهو الفراغ الموجود في الغشاء الداخلي).

3)بروتينات نقل خاصه تنظم عملية النقل من وإلى الخانات (الماتركس). الغشاء الداخلي يحتوي على أكثر من 151 من البروتينات المختلفه.ويحتوي على دهن يسمى cariolipin. وهذا الغشاء لا يحتوي على ال porins وهو غير نفاذ بشكل محكم لجميع الجزيئات، فمعظم الايونات والجزيئات بحاجه إلى ان تنقل عبر الغشاء بواسطة نواقل محدده.

وظيفة المتقدرات

تقوم المتقدرات بواسطة الإنزيمات الموجودة فيها بتفاعلات كهروهروكيميائية لإنتاج الطاقة الحرارية من موكونات الغذاء، بذلك تمد الجسم بالطاقة. ثم تستخدم هذه الطاقة في عملية إنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات وهو المركب الرئيسي لخزن الطاقة في الخلايا. وتحتاج الخلايا الطاقة من أجل القيام بوظائفها الحيوية. و بعد تكون أدينوسين ثلاثي الفوسفات يتم نقله إلى خارج المتقدرات، حيث يستخدم في العمليات المختلفة (مثال عمليات الاستقلاب).

يصل أكسجين التنفس إل داخل المتقدرات حيث يتفاعل مع مكونات الغذاء وينتج موادا تحتوي على الفسفور مثل أدينوسين ثلاثي الفوسفات الذي يختزن في الخلية. تعمل الأنزيمات داخل الأعراف على أكسدة الكربوهيدرات لإنتاج طاقة الخلية في عملية تدعى التنفس الخلوي.

تقوم مجموعة من الباحثين بكلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن بتحليل بنية البروتينات المسؤولة عن انتقال الكالسيوم في المتقدرات. ويأمل الباحثون من البروتون الذي قاموا بعزله أن يكون بداية لعلاج بعض الأمراض. فقد تبين أن بعض الأمراض ترجع إلى خلل في وجود الكالسيوم في الخلاية وفي المتقدرات، ويحدث مثل هذا الخلل على الأخص بعد سكتة دماغية أو عند الإصابة بمرض الألزهايمر.

تورث المتقدرات من الأم

عندما يلتحم الحيوان المنوي ببويضة وتخصب البويضة لتكوين الجنين تأتي المتقدرات سواء في الرجل أو المرأة من الأم، ذلك لأن المتقدرات توجد في الخلايا ولا توجود في أنوية الخلية. والحيوان المنوي كما نعلم هو نواة خلية من الرجل، ولا يحتوي على متقدرات.

ووظيفة المتقدرات هو التنفس الداخلى، ففيها يتفاعل الأكسجين المكتسب أثناء عملية التنفس مع مكونات الغذاء وتتولد في المتقدرات الطاقة اللازمة لقيام الخلية بوظائفها الحيوية. وقد اتضح خلال الأعوام 2001 - 2011 أن مادة تسمى أوبيكينون 10 (Ubichinon-10) تلعب دورا هاما في الخلية في عملية إنتاج الطاقة. كذلك تبين أن عدد المتقدرات تقل مع تقدم العمر. فالمستهلك منها وما يعتري بعضها الخلل لا يستطيع الجسم تعويضها أو إنتاج غيرها. وتقدر كمية الأوبيكنون 10 في النساء والرجال بين 5 و0 - 05 و1 مليجرام/لتر في الدم. أما في الخلايا العضلية للقلب فيقل وجودها بنسبة 60% عند الرجل في سن الثمانين عن وجودها في قلب شاب في سن العشرين. كما يقل وجودها بنسب كبيرة في مرضى الباركينزون.

اكتشف العالم بيتر ميتشيل عام 1957 مادة اليوبيشينون 10 وعين وظيفتها خلال عملية التنفس، ونال جائزة نوبل عام 1978 على اكتشافه هذا. بعد ذلك لوحظ أن مرضي القلب الذين يعالجون بمادة ستاتين Statine يعانون عادة من الإرهاق بسبب قلة مساعد الإنزيم Q-10 (الأوبيكينون) في المتقدرات.

في مستشفيات اليابان يعطى مرضى القلب مساعد الإنزيم Q-10 قبل عمليات القلب وللعلاج بعدها للاحطيات.

^ الكلمة مشتقة من فعل تَقَدَّرَ مطاوع قَدَّرَ، يقال تقدر عليه الشيء أي جاء على مقداره وتقدر له الشيء أي تهيأ له فعله. لا يبدو وجه التسمية واضحا وعليه فالظاهر أن لفظة المتقدرة اتخذت لمواءمة لفظة الميتوكندري
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب الميتوكُندري كلمة أجنبية مركبة من لفظتين إغريقيتين ميتُس "خَيط" وكُندرِيُن "حُبَيبة". و"الحبيبة الخيطية" مترجمة اقتراضية لها.
^ يسمى كذلك المَتريس أو خانات (فرنسية) والمطراق (معربة)

تعلم البرمجة

القائمة الرئيسية

الصفحات