ไมโตคอนเดรียเป็นโครงสร้างของเซลล์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสารอาหารให้เป็นสารประกอบที่จัดหาเซลล์ด้วย พลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงาน . สารประกอบเหล่านี้ได้รับหลังจากสังเคราะห์กลูโคสกรดอะมิโนและกรดไขมันต่างๆในร่างกายเปลี่ยนเป็นโมเลกุลที่เรียกว่าอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP)
เนื่องจากความสำคัญสำหรับการทำงานของเซลล์ที่ถูกต้องโครงสร้างเหล่านี้จึงเป็นพื้นฐาน: ปริมาณและขนาดของพวกมันอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของเซลล์และถือว่าเป็นเครื่องยนต์พลังงาน เนื่องจากให้พลังงานจำนวนมากที่สุดที่จำเป็นและส่งเสริมการหายใจของเซลล์ .
โครงสร้างของไมโทคอนเดรีย
ไมโตคอนเดรียมีรูปร่างเป็นวงรีมีความยาวระหว่าง 0.5 ถึง 1 ไมโครเมตรโดยมีขนาดใหญ่กว่าส่วนที่เหลือของออร์แกเนลล์
พวกเขาถูกปกคลุมด้วยเมมเบรนสองชั้นด้านนอกหรือด้านในเรียบและด้านในแยกออกจากกันโดย ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ . ส่วนหลังยังคงรักษาโปรตอนหรืออนุภาคที่มีพลังงานที่ได้จากกระบวนการทางเอนไซม์
พื้นที่ เยื่อหุ้มชั้นนอก มีหน้าที่ป้องกันเช่นเดียวกับการกักเก็บโปรตีนชนิดหนึ่งของโพริน ในส่วนของไฟล์ เยื่อชั้นใน ประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพหรือเอนไซม์และมีลักษณะพับที่เรียกว่า mitochondrial สันเขา .
เยื่อสุดท้ายนี้มี เมทริกซ์ของเหลว กับ mitochondrial deoxyribonucleic acid (mDNA) ซึ่ง มีข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน ในเมทริกซ์นี้วงจร Krebs จะดำเนินการซึ่งพลังงานถูกสร้างขึ้นจากการเผาผลาญสารอาหาร
สำหรับส่วนของพวกเขา หงอนไมโตคอนเดรีย สนับสนุนการหายใจของเซลล์การขนส่งโปรตีนและอิเล็กตรอนและการสังเคราะห์ ATP
ในความสัมพันธ์กับองค์ประกอบทางเคมี ออร์แกเนลล์เหล่านี้มีไขมันโปรตีนและฟอสโฟลิปิดในโครงสร้างซึ่งสนับสนุนการทำงานของเซลล์ ในทำนองเดียวกันพวกเขามีกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA), กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA), ฟอสเฟตและแคลเซียมไอออน (ATP-ADP), ไมไธโบโซม, เอนไซม์และสารประกอบธาตุอื่น ๆ
หน้าที่ของไมโทคอนเดรีย
หน้าที่หลักของไมโตคอนเดรียคือ การสร้างพลังงานที่เซลล์ต้องการ ซึ่งสังเคราะห์ในอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ด้วยเหตุนี้จึงถือว่าพวกมันเป็น "เครื่องยนต์สันดาป" ของเซลล์เนื่องจากพวกมันชอบการทำงานของเซลล์เนื่องจากกระบวนการหายใจแบบแอโรบิค
เนื่องจากความสำคัญของพวกมันไมโทคอนเดรียจึงได้รับการศึกษามาเป็นเวลานานซึ่งสะท้อนถึงหน้าที่สำคัญต่างๆสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกาย ได้แก่ :
การผลิตพลังงานสำหรับเซลล์
ก็ถือว่า หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของไมโตคอนเดรียเนื่องจากช่วยให้การทำงานของเซลล์ถูกต้อง ออร์แกเนลล์เหล่านี้ใช้ประโยชน์จากออกซิเจนที่ได้รับจากการหายใจของเซลล์เพื่อสร้างพลังงานของโมเลกุลอินทรีย์ปล่อยและสังเคราะห์ ATP
กระบวนการหายใจของเซลล์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียผ่านขั้นตอนต่อไปนี้:
- การเผาผลาญกลูโคสหรือไกลโคไลซิส: มัน ส่วนใหญ่ดำเนินการในเมทริกซ์ไซโตพลาสซึมของเซลล์นั่นคือนอกไมโทคอนเดรีย กระบวนการนี้ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของกลูโคสเพื่อให้ได้ไพรูเวตและเอทีพีสองโมเลกุลซึ่งจำเป็นสำหรับขั้นตอนต่อไปนี้
- การเปลี่ยนรูปหรือออกซิเดชั่นของไพรูเวต : ในขั้นตอนนี้กรดไขมันที่ผ่านกระบวนการจะเข้าสู่ไมโทคอนเดรียโดยจับกับโคเอนไซม์ A หรือที่เรียกว่า acyl-CoA โคเอนไซม์เหล่านี้เป็นโมเลกุลลำเลียงสำหรับคาร์นิทีนซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่สังเคราะห์จากกรดอะมิโนไลซีนและไมโอนินซึ่งถือว่าจำเป็น ต่อจากนั้นเอนไซม์ของเมทริกซ์ของเซลล์จะเปลี่ยนไพรูเวตเป็นอะซิทิล - โคเอโดยอาศัยการแยกสารออกซิเดชั่น
- วงจร Krebs: เรียกอีกอย่างว่าวงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (TCA) หรือวงจรกรดซิตริก ในระหว่างขั้นตอนนี้ acetyl-CoA จะถูกย่อยสลายจนได้น้ำคาร์บอนไดออกไซด์และโมเลกุล XNUMX โมเลกุลคือ nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) และ flavin adenine dinucleotide (FADH 2 ).
ในระหว่างกระบวนการนี้จะได้รับโคเอนไซม์ในปริมาณที่มากที่สุดที่จำเป็นสำหรับการผลิต ATP ในการหายใจระดับเซลล์ ในวงจร Krebs 24 จาก 38 อะดีโนซีนไตรฟอสเฟตที่จำเป็นจะถูกสังเคราะห์ในเมทริกซ์ไมโทคอนเดรียของเซลล์ยูคาริโอต ในกรณีของเซลล์โปรคาริโอตขั้นตอนนี้จะพัฒนาในไซโตพลาสซึม - phosphorylation ออกซิเดชัน หรือการสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต: ในขั้นตอนนี้โมเลกุลของ NADH และ FADH 2 ซึ่งมีอิเล็กตรอนถูกสังเคราะห์เป็น ATP โดยปฏิกิริยาของโปรตีนในเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย ในขั้นตอนนี้โมเลกุลจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังออกซิเจนสร้างห่วงโซ่การหายใจหรือห่วงโซ่การขนส่งเพื่อสังเคราะห์ ATP และได้รับพลังงาน
Thermogenesis หรือตัวควบคุมอุณหภูมิ
ไมโตคอนเดรียเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลผ่านกิจกรรม catabolic มีความสามารถในการสร้างความร้อน . ในทำนองเดียวกันพวกเขา อนุญาตให้ควบคุมอุณหภูมิได้ เลือดอุ่น สิ่งมีชีวิต .
Apoptosis หรือการควบคุมวัฏจักรของเซลล์
ไมโตคอนเดรียมีความสามารถในการตั้งโปรแกรมการตายของเซลล์ในลักษณะที่ควบคุมได้ ฟังก์ชันนี้ช่วยให้คุณสามารถ แทรกแซงการเติบโตการพัฒนาและการทดแทน การตายของเซลล์ไม่ควรเกี่ยวข้องกับเนื้อร้ายซึ่งเป็นกระบวนการตายที่ไม่สามารถควบคุมได้ของเซลล์
การจัดเก็บแคลเซียมไอออน (Ca 2+ )
ไมโตคอนเดรียเข้าไปแทรกแซงกระบวนการทางชีวเคมีของเซลล์จัดเก็บและจัดการแคลเซียมไอออน ไอออนเหล่านี้ส่งเสริมสุขภาพของกระดูกปฏิกิริยาของสารสื่อประสาทในเซลล์ประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ .
การสังเคราะห์โปรตีนและการจำลองตัวเองซึ่งเป็นหน้าที่หลักของไมโตคอนเดรีย
ไมโตคอนเดรียมี ความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนเปลี่ยนข้อมูลจาก DNA ลักษณะเฉพาะไปเป็นโมเลกุล RNA อื่น ๆ โดยไม่มีการแทรกแซงของออร์แกเนลล์ของเซลล์อื่น ๆ เช่นไรโบโซม
การแทรกแซงและการควบคุมฮอร์โมนเพศ
ไมโตคอนเดรียเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตฮอร์โมนเพศเช่นเทสโทสเตอโรนและเอสโตรเจน ต้องขอบคุณความสามารถในการจำลองตัวเองโดยการมี DNA เป็นของตัวเองพวกเขาสามารถถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมของฮอร์โมนเหล่านี้ในระหว่างการแบ่งเซลล์
ข้อสรุป
ไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์หรือโครงสร้างองค์ประกอบในเซลล์ยูคาริโอต (มีลักษณะเป็นนิวเคลียสและโครโมโซมหลายตัวที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน) หน้าที่หลักคือ การเปลี่ยนโปรตีนเป็นพลังงานที่มีประโยชน์สำหรับเซลล์ , การสังเคราะห์โมเลกุลทางเคมีที่เรียกว่าอะดีโนซีนไตรโฟเฟต (ATP).
ในทำนองเดียวกันเนื่องจากความสามารถในการ catabolic และเนื่องจากมี DNA ของตัวเองจึงมี ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายและแทรกแซงกระบวนการที่สำคัญภายในร่างกายเช่นการสังเคราะห์โปรตีน การจัดเก็บแคลเซียมและการสร้างเซลล์ใหม่ถือเป็นตัวขับเคลื่อนของเซลล์
อ้างอิง
- Friedman, J. และ Nunnari, J. (2014). รูปแบบและฟังก์ชันไมโตคอนเดรีย ธรรมชาติ . ดอย: 10.1038 / nature12985
- Goodenough, U. และ Heitman, J. (2014). ต้นกำเนิดของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สำนักพิมพ์ Cold Spring Harbor . ดอย: 10.1101 / cshperspect.a016154
- Microsoft Encarta (2009). ไมโตคอนเดรีย. สำหรับ Microsoft Corporation [แก้ไขเมื่อกุมภาพันธ์ 2020]
- Vidyasagar, A. 2015. ไมโตคอนเดรียคืออะไร? สำหรับวิทยาศาสตร์สด. [แก้ไขกุมภาพันธ์ 2020]
