النقل الميتوكوندري

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ مكوك الميتوكوندريا أنظمة نقل بيوكيميائية تُستخدم لنقل عوامل الاختزال عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا . لا يستطيع كل من NADH و NAD+ عبور الغشاء، لكنهما يستطيعان اختزال جزيئات أخرى مثل FAD و[QH2 ] التي تستطيع عبور الغشاء، بحيث تصل إلكتروناتها إلى سلسلة نقل الإلكترون .

النظامان الرئيسيان في جسم الإنسان هما نظام نقل الجلسرول والفوسفات ونظام نقل الماليت-أسبارتات . يعمل نظام نقل الماليت / ألفا-كيتوغلوتارات على نقل الإلكترونات ، بينما يعمل نظام نقل الأسبارتات / الغلوتامات على نقل مجموعات الأمين . وهذا يسمح للميتوكوندريا باستقبال الركائز التي تحتاجها لأداء وظائفها بكفاءة عالية. [ 1 ]

حافلات النقل

يوجد مسار نقل الجلسرول والفوسفات لدى البشر بشكل أساسي في النسيج الدهني البني ، حيث تكون عملية التحويل أقل كفاءة، مما يُولّد حرارة، وهي إحدى الوظائف الرئيسية للدهون البنية. يوجد هذا المسار بشكل رئيسي لدى الرضع، على الرغم من وجوده بكميات ضئيلة لدى البالغين حول الكليتين وفي مؤخرة العنق. [ 2 ] أما مسار نقل الماليت-أسبارتات فيوجد في معظم أنحاء الجسم.

اسمفي الميتوكوندريا​إلى ETCإلى السيتوسول​
مكوك فوسفات الجلسرينجليسرول 3-فوسفاتQH 2 (~1.5 ATP )فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون
مكوك مالات-أسبارتاتمالاتNADH (~2.5 ATP)أوكسالوأسيتات [ 2 ] / أسبارتات

تحتوي المكوك على نظام من الآليات المستخدمة لنقل المستقلبات التي تفتقر إلى ناقل بروتيني في الغشاء، مثل الأوكسالوأسيتات .

مكوك مالات

يسمح مكوك الماليت للميتوكوندريا بنقل الإلكترونات من NADH دون استهلاك المستقلبات ، ويستخدم اثنين من المضخات المضادة لنقل المستقلبات والحفاظ على التوازن داخل مصفوفة الميتوكوندريا والسيتوبلازم .

على الجانب السيتوبلازمي، يتم استخدام إنزيم ناقل الأمين لإزالة مجموعة أمينية من الأسبارتات الذي يتم تحويله إلى أوكسالوأسيتات ، ثم يستخدم إنزيم نازعة هيدروجين الماليت عاملًا مساعدًا NADH لاختزال الأوكسالوأسيتات إلى ماليت والذي يمكن نقله عبر الغشاء بسبب وجود ناقل.

بمجرد دخول الماليت إلى داخل الميتوكوندريا ، يتحول مرة أخرى إلى أوكسالوأسيتات ، الذي يتحول بدوره إلى أسبارتات ، ويمكن نقله خارج الميتوكوندريا لاستمرار الدورة. تنقل حركة الأوكسالوأسيتات عبر الغشاء الإلكترونات، وتُعرف هذه العملية بالحلقة الخارجية. أما الحلقة الداخلية، فوظيفتها الأساسية ليست نقل الإلكترونات، بل إعادة إنتاج نواتج الأيض .

مكوك فوسفات الجلسرين

تتم عملية نقل مجموعة الأمين من الأوكسالوأسيتات إلى الأسبارتات باستخدام الغلوتامات . يُنقل الغلوتامات مع الأسبارتات عبر ناقل مضاد ، وبالتالي، عند خروج جزيء أسبارتات واحد من الخلية، يدخل جزيء غلوتامات. يتحول الغلوتامات في المادة الأساسية إلى ألفا -كيتوغلوتارات ، والذي يُنقل بدوره عبر ناقل مضاد مع الماليت . في الجانب السيتوبلازمي، يتحول ألفا-كيتوغلوتارات مرة أخرى إلى غلوتامات عند تحول الأسبارتات إلى أوكسالوأسيتات .

يُستخدم لعلاج السرطان

تُحدث معظم الخلايا السرطانية طفرات في عمليات الأيض في الجسم لزيادة استقلاب الجلوكوز بهدف التكاثر السريع. تُسمى الطفرات التي تزيد من نشاط الخلايا الأيضي وتحول الخلية الطبيعية إلى خلية ورمية بالجينات الورمية . تختلف الخلايا السرطانية عن العديد من الخلايا الأخرى، فهي قليلة الضعف، ولكن التجارب التي تم فيها تثبيط نقل الأمين في ناقل الماليت أدت إلى إبطاء التكاثر نتيجة لتباطؤ استقلاب الجلوكوز. [ 3 ]

انظر أيضاً

ملاحظات ومراجع

  1. ↑ غاريت، ريجينالد هـ. (11 فبراير 2016). الكيمياء الحيوية . غريشام، تشارلز م. (  الطبعة السادسة). بوسطن، ماساتشوستس. ISBN 978-1-305-57720-6. OCLC 914290655 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  2. 1 2 سيلفا، بيدرو. "ثم المنطق الكيميائي وراء ... التخمر والتنفس". مؤرشف في 17 سبتمبر 2008 في Wayback Machine ، جامعة فرناندو بيسوا ، 4 يناير 2002. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2009.
  3. ↑ إيليتش، نينا؛ بيرسوي، كيفانش؛ أغيري، أندرو جيه؛ كوري، نورا؛ باكولد، مايكل إي؛ سينغ، شامبهافي؛ مودي، سوزان إي؛ دي أنجيلو، جوزيف دي؛ سباردي، نيكول إيه؛ فرينكمان، إليزافيتا؛ وير، باربرا إيه. (25 أبريل 2017). "تعتمد أورام PIK3CA الطافرة على نازعة هيدروجين أوكسوغلوتارات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 114 (17): E3434– E3443. Bibcode : 2017PNAS..114E3434I . doi : 10.1073/pnas.1617922114 . ISSN 1091-6490 . PMC 5410781 . PMID 28396387 .