Mosebetsi oa Mitochondria Ts'ebetsong ea ho Phefumoloha ha Sele
Hangata mitochondria e bitsoa "matlo a matla" a lisele hobane a hlahisa boholo ba matla a hlokahalang bakeng sa bophelo. Matla ana a sebelisetsoa lits'ebetso tse fapaneng, ho tloha ho honyeleng ha mesifa le ho tsamaisoa ha lintho ho pholletsa le lera ho ea karohanong ea sele le ho kopanngoa ha limolek'hule tsa bohlokoa. Moelelong oa baeloji, matla a sebelisoang ka kotloloho ke lisele haholo-holo ke ka sebopeho sa ATP (adenosine triphosphate). Bongata bo boholo ba ATP bo hlahisoa ka ho hema ha sele, 'me mitochondria e bapala karolo ea bohlokoa ts'ebetsong ena.
Sebopeho sa Mitochondrial e le Mosebetsi o Tšehetsang
Ho utloisisa mosebetsi oa mitochondria ho phefumoloheng ha sele, ho bohlokoa ho utloisisa sebopeho sa tsona sa motheo. Mitochondria e na le lera tse peli: lera la ka ntle le ka kenang habonolo le lera la ka hare le khethang haholoanyane. Lera la ka hare le etsa mameno a bitsoang cristae. Mameno ana a eketsa sebaka sa bokaholimo ba lera la ka hare, a fana ka sebaka se seholo bakeng sa liketso tse hlahisang ATP.
Ka hare ho lera le ka hare ho na le matrix ea mitochondrial, mokelikeli o nang le lienzyme tsa bohlokoa, DNA ea mitochondrial, le li-ribosome. Boteng ba DNA le li-ribosome bo bontša hore mitochondria e na le bokhoni bo fokolang ba ho iketsetsa liprotheine tse ling ka botsona, leha boholo ba liprotheine tsa tsona li ntse li e-na le DNA ea nyutlelie ea sele. Sebaka se pakeng tsa lera le ka ntle le le ka hare se bitsoa sebaka sa intermembrane, se bapalang karolo ea bohlokoa ho thehoeng ha gradient ea proton nakong ea ho hema.
Sebopeho sena se nang le mekhahlelo ha se sebopeho feela, empa ke moralo o loketseng hantle ho phethahatsa ts'ebetso e rarahaneng le e mengata ea ho hema ha sele.
Kakaretso ea ho hema ha sele
Ho hema ha sele ke letoto la diketso tsa dikhemikhale tse qhaqhang dimolek'hule tsa dijo—hangata glucose—ho hlahisa ATP. Tshebetso ena e ka arolwa ka mekhahlelo e mmalwa e meholo: glycolysis, pyruvate oxidation, potoloho ya Krebs (potoloho ya citric acid), ketane ya dipalangwang tsa dielektrone, le phosphorylation ya oxidative. Mekgahlelong ena, glycolysis e etsahala ka har'a cytoplasm, ha mekhahlelo e latelang e etsahala ka har'a mitochondria. Ka mantsoe a mang, mitochondria ke ditsi tse ka sehloohong tsa tlhahiso ya matla a aerobic.
Karolo ea Mitochondria Kamora Glycolysis
Glycolysis e qhaqha molek'hule e le 'ngoe ea glucose hore e be limolek'hule tse peli tsa pyruvate, e leng se hlahisang ATP le NADH tse nyane. Leha ho le joalo, ATP e hlahisoang ke glycolysis feela ha e lekane ho fihlela litlhoko tsa matla tsa lisele tse ngata. Mona ke moo mitochondria e kenellang teng.
Pyruvate e tswang ho glycolysis e kena mitochondria ka diprotheine tse ikgethang tsa dipalangwang ka hara lera le ka hare. Ka hara matrix, pyruvate e feta ho oxidation ya pyruvate (e boetseng e bitswang bridging reaction) ho Acetyl-CoA. Ts'ebetso ena e hlahisa NADH mme e lokolla CO₂ e le sehlahiswa se latelang. Acetyl-CoA ke "tekete ya ho kena" mohatong o latelang, potoloho ya Krebs.
Potoloho ea Krebs ho Mitochondrial Matrix
Potoloho ea Krebs e etsahala ka har'a matrix ea mitochondrial 'me e ikemiselitse ho ntša matla a mang ho tsoa ho acetyl-CoA. Potolohong ena, acetyl-CoA e kopana le oxaloacetate ho etsa citrate, e ntan'o feta letotong la liketso tsa enzymatic ho khutlela ho oxaloacetate. Nakong ea ts'ebetso ena, CO₂ ea lokolloa 'me limolek'hule tse tsamaisang lielektrone tse nang le matla a mangata tse kang NADH le FADH₂ lia thehoa. Potoloho ea Krebs e boetse e hlahisa bongata bo bonyenyane ba ATP (kapa GTP, ho latela mofuta oa sele).
Leha potoloho ea Krebs e hlahisa ATP, monehelo o moholo ka ho fetisisa oa mitochondria ho matla a sele o tsoa lihlahisoa tsa NADH le FADH₂. Limolek'hule tsena tse peli li na le lielektrone tse nang le matla a mangata tse tla sebelisoa mehatong e latelang.
Ketane ea Lipalangoang tsa Elektrone ka Membrane ea ka Hare ea Mitochondrial
Lera la ka hare la mitochondrial ke sebaka sa ketane ea lipalangoang tsa lielektrone (ETC), marang-rang a rarahaneng a liprotheine le limolek'hule tse tsamaisang lielektrone. Lielektrone tse tsoang ho NADH le FADH₂ li fetisetsoa ho tloha mofuteng o mong ho ea ho o mong. Phetiso ena ea lielektrone e lokolla matla butle-butle, ho e-na le ho a ntša kaofela ka nako e le 'ngoe, e leng se lumellang tšebeliso e sebetsang hantle.
Matla a lokollotsoeng a sebelisetsoa ho pompa li-ion tsa H⁺ (li-proton) ho tloha matrix ho ea sebakeng sa intermembrane. Sena se baka phapang mahlorisong a proton le tjhaja ea motlakase pakeng tsa matrix le sebaka sa intermembrane. Phapang ena e bitsoa gradient ea electrochemical kapa matla a proton motivation. Gradient ena e emela "matla a ka bang teng" a sebelisoang ho hlahisa ATP e ngata.
Qetellong ea ketane ea lipalangoang tsa lielektrone, lielektrone li qetella li amoheloa ke oksijene (O₂) 'me li kopana le liprothone ho etsa metsi (H₂O). Ke ka lebaka lena oksijene e leng ea bohlokoa haholo ho phefumoloheng ha aerobic: ntle le oksijene e le moamoheli oa ho qetela oa lielektrone, ketane ea lipalangoang tsa lielektrone e ne e tla emisa, 'me tlhahiso ea ATP e ne e tla fokotseha haholo.
ATP Synthase le Oxidative Phosphorylation
ATP synthase ke enzyme e kgolo e kentsweng ka hara lera la mitochondrial le ka hare. Enzyme ena e sebetsa jwalo ka turbine ya molek'hule. Ha diprothone di ntse di kgutlela morao ho tloha sebakeng sa intermembrane ho ya ho matrix ka ATP synthase, matla a phallo ya prothone a sebediswa ho kopanya ADP le phosphate e sa pheleng (Pi) ho theha ATP. Mokgwa ona wa ho theha ATP, o kgannwang ke oxidation ya NADH/FADH₂ le phallo ya prothone, o bitswa phosphorylation ya oxidative.
Phosphorylation ea oxidative e kenya letsoho boholo ba ATP ho phefumoloheng ha sele ea aerobic. Ka kakaretso, molek'hule e le 'ngoe ea glucose e ka hlahisa ATP e ka bang 30-32 (palo ena e fapana ho latela maemo a sele le mofuta oa "shuttle" e tsamaisang NADH ea cytoplasmic ho ea mitochondria). Ho sena, karolo e kholo ka ho fetisisa e tsoa mosebetsing oa ketane ea lipalangoang tsa lielektrone le synthase ea ATP mitochondria.
Hobaneng Krista e le ea Bohlokoa?
Cristae ke mameno a lera le ka hare le atolosang sebaka sa bokaholimo moo ketane ea lipalangoang tsa lielektrone le synthase ea ATP li etsahalang teng. Ha cristae e le ngata, sebaka sa bokaholimo se ba seholo bakeng sa likarabelo tsa ho theha ATP. Ke ka lebaka leo lisele tse nang le litlhoko tse phahameng tsa matla—joalo ka lisele tsa mesifa ea pelo—li nang le mitochondria e mengata le cristae e tsoetseng pele haholo. Sebopeho sena se bontša kamano e tobileng pakeng tsa litlhoko tsa matla tsa sele le bokhoni ba mitochondria ba ho hlahisa ATP.
Mitochondria le Taolo ea Metabolism ea Matla
Ntle le ho hlahisa ATP, mitochondria e boetse e bapala karolo ea ho laola metabolism ea sele. Mitochondria e ka fetola sekhahla sa tsona sa ho hema ho latela litlhoko tsa matla. Ha lisele li hloka matla a mangata, sekhahla sa tšebeliso ea ATP sea eketseha, tlhahiso ea ADP ea eketseha, 'me phosphorylation ea oxidative ea potlakisoa. Ka lehlakoreng le leng, haeba litlhoko tsa matla li fokotseha, sekhahla sa ho hema le sona sea fokotseha. Kahoo, mitochondria ha e "hlahise" matla feela empa e boetse e thusa ho boloka botsitso ba matla a sele.
Tšusumetso ea Mathata a Mosebetsi oa Mitochondrial
Haeba ts'ebetso ea mitochondrial e sitisoa, tlhahiso ea ATP ea fokotseha 'me lisele li ka ba le khatello ea matla. Tlas'a maemo a itseng, mitochondria e ka boela ea hlahisa li-free radicals (ROS) e le sehlahisoa sa ketane ea lipalangoang tsa lielektrone. Ka bongata bo laoloang, ROS e ka bapala karolo ho bonts'eng ha lisele, empa bongata bo feteletseng bo ka senya liprotheine, lipids le DNA. Tšenyo ea mitochondrial hangata e amahanngoa le mathata a fapaneng a bophelo bo botle le botsofali, leha puisano e fetela ka nģ'ane ho phefumoloho ea sele.
Qetello
Mitochondria e bapala karolo ea bohlokoa ho phefumoloheng ha lisele tsa aerobic ka ho etsa mehato ea bohlokoa ka mor'a glycolysis, haholo-holo pyruvate oxidation, potoloho ea Krebs, ketane ea lipalangoang tsa lielektrone, le phosphorylation ea oxidative. Sebopeho se ikhethang sa mitochondria—ka lera la eona le ka hare le mennoeng le etsang cristae, matrix, le sebaka sa intermembrane—se tšehetsa tlhahiso e sebetsang ea ATP ka ho thehoa ha gradient ea proton le ketso ea ATP synthase. Ka mekhoa ena, mitochondria e fana ka matla a bohlokoa bakeng sa sele ho phetha mesebetsi ea bophelo. Ka hona, ho utloisisa mosebetsi oa mitochondria phefumolohong ea sele ho bolela ho utloisisa e 'ngoe ea mekhoa ea mantlha ea bophelo boemong ba sele.
