هل يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟ 7 حقائق


التنفس هو عملية مستمرة تحدث طوال الوقت في جميع الكائنات الحية لتوفير الطاقة. دعونا نكتشف ما إذا كان التنفس الخلوي يحدث في الميتوكوندريا.

الميتوكوندريا حيث يحدث التنفس الخلوي وينقسم إلى نوعين. لا تحدث كل أنواع التنفس الخلوي في الميتوكوندريا. يقتصر الميتوكوندريا فقط على التنفس الهوائي.

دعونا نناقش المزيد حول التنفس الخلوي في الميتوكوندريا ، ومتى ولماذا يحدث فقط في الميتوكوندريا والعديد من الحقائق التفصيلية حوله.

ما هو الغرض من التنفس الخلوي؟

التنفس الخلوي هي عملية منظمة بيولوجيا. دعونا نكتشف الغرض من التنفس الخلوي.

فيما يلي بعض الأغراض المهمة للتنفس الخلوي:

  • الغرض الرئيسي من التنفس الخلوي هو الأكسدة البيولوجية للمواد العضوية داخل الخلايا الحية التي يتم التحكم فيها إنزيميًا للحصول على الطاقة. 
  • لكل من الاستخدام الفوري والتخزين قصير المدى ، يتم إطلاق الطاقة في خطوات منفصلة.
  • يمكن تصنيع العديد من المواد الكيميائية الحيوية باستخدام مواد وسيطة للتنفس الخلوي.
  • الطاقة مطلوبة لجميع العمليات الميكانيكية الجسدية وتنتج غالبية الكائنات الحية الطاقة من خلال عملية تسمى التنفس الخلوي في الميتوكوندريا الخاصة بهم.

متى يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟

التنفس الخلوي عملية مستمرة في الكائنات الحية. دعنا نتعرف عندما يحدث ذلك في الميتوكوندريا.

يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا عندما يدخل البيروفات من تحلل السكر في مصفوفة الميتوكوندريا. تُعرف العملية باسم دورة كريبس أو دورة حامض الستريك.

الركائز التي تشكلت في دورة كريبس هي الأسيتيل CoA. Oxaloacetate هو الجزيء المستقبل الذي يتحد مع acetyl CoA في وجود إنزيم سيترات synthetase. المنتج المتكون على هذا النحو هو ستة سيترات الكربون المركب. تحدث سلسلة التفاعلات الثمانية في دورة كريبس بمساعدة إنزيمات مختلفة موجودة في الميتوكوندريا.

لماذا يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟

الميتوكوندريا هي عضية شبه مستقلة ويمكن أن تعمل بمفردها. دعونا نستكشف سبب حدوث ذلك في الميتوكوندريا.

السبب الرئيسي لحدوث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا هو أن الميتوكوندريا هي مركز الطاقة للخلية لأنها تطلق الطاقة في خطوات صغيرة ويمكن استخدامها على الفور كما هو مطلوب من قبل الخلية أو يمكن تخزينها مؤقتًا.

يحتوي الغشاء الداخلي للميتوكوندريا على ثنيات في نتوءات على شكل إصبع تسمى cristae. تساعد هذه الكريستالات في زيادة مساحة السطح بحيث يمكن للميتوكوندريا إنتاج المزيد من جزيئات ATP اللازمة للتنفس الخلوي.

ما هو دور الميتوكوندريا في التنفس الخلوي؟

يمكن أن يحدث التنفس الخلوي مع أو بدون تدخل الأكسجين. دعونا نكتشف الدور الفعلي الذي تلعبه الميتوكوندريا في التنفس الخلوي.

تلعب الميتوكوندريا دورًا مهمًا في التنفس الخلوي من خلال إنتاج كمية كبيرة من ATP. جميع الإنزيمات الضرورية موجودة في مصفوفة الميتوكوندريا والغشاء الداخلي لأكسدة الركيزة لإنتاج الطاقة.

يحدث التنفس الهوائي فقط داخل الميتوكوندريا. تنتج الميتوكوندريا عددًا أكبر من ATP في التنفس الخلوي. ومع ذلك ، فإن الخطوة الأخيرة من التنفس الهوائي والتي تتضمن إطلاق البروتونات والإلكترونات من الإنزيمات المساعدة المختزلة تحدث أيضًا في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا.

هل تحدث جميع مراحل التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟

هناك مرحلتان من التنفس الخلوي. دعونا نكتشف المرحلة التي تحدث في الميتوكوندريا.

لا تحدث جميع مراحل التنفس الخلوي في الميتوكوندريا. يحدث التنفس الخلوي في خطوتين. تحلل هي الخطوة الأولى للتنفس الخلوي التي تحدث في العصارة الخلوية. بينما تحدث المرحلة الثانية من التنفس الخلوي في مصفوفة الميتوكوندريا.

ما هي فوائد التنفس الخلوي؟

توفر عملية التنفس الخلوي المستمرة العديد من الفوائد للخلايا والكائنات الحية. دعونا نستكشف نوع الفوائد التي يتم الحصول عليها من التنفس الخلوي.

فيما يلي فوائد التنفس الخلوي:

  • يساعد في أكسدة المواد العضوية وفي المقابل يطلق الطاقة.
  • يمكن تصنيع العديد من المواد الكيميائية الحيوية باستخدام مواد وسيطة تتشكل أثناء التنفس الخلوي.
  • يتم إطلاق غالبية الطاقة التنفسية على شكل حرارة وفقدان ، مع الاحتفاظ بحوالي نصفها فقط لوظيفة الخلية.
  • القدرة على الوصول الفوري إلى أي كمية من الطاقة لأن حبس ATP مفيد للغاية أثناء التنفس الخلوي.
  • نظرًا لأن ATP قابل للنقل في جميع أنحاء الخلية ، يمكن توفير الطاقة من موقع التنفس الخلوي
  • ليس من الضروري للخلية أن تستخدم على الفور كل طاقة الجهاز التنفسي. لذلك ، يتم تقليل إهدار الطاقة إلى الحد الأدنى.

ما هي مرحلة التنفس الخلوي التي لا تحدث في الميتوكوندريا؟

هناك مرحلتان من التنفس الخلوي. دعونا نكتشف المرحلة التي لا تحدث في الميتوكوندريا.

لا تحدث مرحلة تحلل السكر في التنفس الخلوي في الميتوكوندريا. التحلل السكري هو المرحلة الأولى من التنفس الخلوي الذي يؤدي إلى انهيار الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات ، واثنين من أيونات الهيدروجين ، واثنين من جزيئات ATP التي يتم إنتاجها عند تكسير الجلوكوز أو انقسامه في العصارة الخلوية.

عندما تتفاعل أيونات الهيدروجين مع NAD ، يكون NADH هو النتيجة. NAD عبارة عن ناقلات إلكترون تساعد في تخليق ATP. ثم يتم إرسال جزيئات البيروفات و NADH إلى الميتوكوندريا.

كم عدد خطوات التنفس الخلوي؟

هناك عدة مراحل للتنفس الخلوي. دعونا نستكشف عدد خطوات التنفس الخلوي بعمق أكبر.

هناك ثلاث خطوات رئيسية في التنفس الخلوي. هؤلاء هم:

  • تحلل
  • دورة حامض الستريك أو دورة حمض الكربوكسيل أو دورة كريبس
  • الأكسدة الطرفية أو الفسفرة المؤكسدة

تحلل

في السيتوبلازم ، حيث تحدث هذه العملية الأيضية ، يتم تحويل الجلوكوز أولاً إلى مركب البيروفات المكون من ثلاثة كربون. كل من الظروف الهوائية واللاهوائية قد تؤدي إلى ذلك.

دورة كريبس

يدخل البيروفات المتشكل على هذا النحو إلى مصفوفة الميتوكوندريا حيث تحدث أكسدة البيروفات. ينضم Acetyl-CoA إلى أوكسالو أسيتات مكون من أربعة كربون لإنتاج سترات الكربون الستة ، والتي تبدأ دورة TCA. يقتصر على الظروف الهوائية.

الفسفرة التأكسدية

في هذا المسار ، ينتج تدرج البروتونات عن طريق سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال مدفوعة بالإلكترونات النشطة التي تضخ البروتونات عبر الغشاء. معًا ، يوفران تدرجًا كهروكيميائيًا.

يتحد آخر مستقبل للإلكترون ، O2 ، مع البروتونات في ختام سلسلة نقل الإلكترون لتكوين الماء (H2O). في غضون ذلك ، يتم نقل البروتونات مرة أخرى إلى مصفوفة الميتوكوندريا بواسطة سينسيز ATP لإنتاج ATP.

في الختام

لتلخيص هذا المنشور ، يمكننا القول أن الميتوكوندريا هي المكان الذي يحدث فيه التنفس الخلوي. ينقسم التنفس الخلوي إلى ثلاث مراحل: تحلل السكر ودورة كريبس والفسفرة التأكسدية. يحدث تحلل السكر في العصارة الخلوية بينما تحدث دورة كريبس في مصفوفة الميتوكوندريا وتحدث الأكسدة النهائية في غشاء الميتوكوندريا الداخلي. ومع ذلك ، فإن المرحلة الثانية تولد كمية أكبر من ATP من أي مراحل أخرى.

سيف علي

مرحبا انا سيف علي. حصلت على درجة الماجستير في علم الأحياء الدقيقة ولديّ خبرة بحثية لمدة عام في علم الأحياء الدقيقة للمياه من المعهد الوطني للهيدرولوجيا في روركي. الكائنات الدقيقة المقاومة للمضادات الحيوية وبكتيريا التربة ، خاصة PGPR ، هي مجالات اهتمامي وخبرتي. حاليًا ، أركز على تطوير بدائل للمضادات الحيوية. أحاول دائمًا اكتشاف أشياء جديدة من محيطي. هدفي هو تزويد القراء بمقالات علم الأحياء الدقيقة سهلة الفهم. إذا كان لديك خلل ، تعامل معه بحذر وتجنب استخدام المضادات الحيوية لمكافحة SUPERBUGS. دعنا نتواصل عبر LinkedIn: http: //linkedin.com/in/saif-ali-80b5098b

آخر المقالات

الارتباط هل تحتوي شبكية الإندوبلازمية على غشاء؟ 7 حقائق كاملة

هل شبكية الإندوبلازمية لها غشاء؟ 7 حقائق كاملة

الشبكة الإندوبلازمية هي شبكة غشائية من الخلايا حقيقية النواة تمتد عبر السيتوبلازم. دعونا نناقش ما إذا كان يحتوي على غشاء. يحتوي المستقيم الإندوبلازمي على غشاء ...

الارتباط بالميتوكوندريا والشبكة الإندوبلازمية: 5 حقائق كاملة

الميتوكوندريا والشبكة الإندوبلازمية: 5 حقائق كاملة

الميتوكوندريا والشبكة الإندوبلازمية هما العضيتان الأساسيتان الموجودتان في سيتوبلازم حقيقيات النوى. دعنا نعرف المزيد عن الاثنين. تقوم الميتوكوندريا بتجميع الطاقة على شكل ATP ...