7 Funzioni dei mitocondri delle cellule vegetali: fatti che dovresti sapere

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Ci sono vari organelli all'interno di una cellula vegetale, tra i quali i mitocondri sono identificati per avere un alto significato in quanto sono impegnati nella generazione della maggior parte dell'energia cellulare per guidare le varie funzioni all'interno delle cellule. 

Che cosa sono i mitocondri?

I mitocondri nelle cellule vegetali sono organelli legati alla membrana che aiutano a produrre una grande porzione di energia chimica che aiuta a facilitare diverse reazioni chimiche all'interno delle cellule. I mitocondri svolgono un ruolo significativo nel processo di sopravvivenza. 

I mitocondri sono anche riconosciuti con il termine popolare, la "centrale elettrica" ​​delle cellule in quanto assicurano la conversione del cibo o del glucosio processato dalle piante attraverso la fotosintesi in una forma di energia che sarebbe effettivamente utilizzata dalle cellule e da altri componenti. 

La funzione più importante dei mitocondri è la produzione di energia per facilitare varie reazioni biochimiche nelle cellule, ma ci sono anche altre importanti funzioni. Ci sono funzioni per la segnalazione tra le cellule, l'apoptosi cellulare e altro ancora.

funzioni dei mitocondri delle cellule vegetali
Mitocondri da Pixabay

Mitocondri con proprio DNA 

I mitocondri sono i organello insieme al cloroplasto all'interno delle cellule di piante che hanno un sistema genetico unico identificato come il DNA mitocondriale (mtDNA). Il mtDNA è auto-replicante in natura con una dimensione relativamente più grande rispetto agli animali che hanno un genoma diverso. 

Anche se il maggiore la funzione dei mitocondri è quella di produrre energia per le cellule, solo il 3% del numero totale di geni è impegnato nella produzione di energia. La maggior parte dei geni nel DNA mitocondriale è stata identificata per essere impegnata nella gestione di altri tipi di funzioni. Le funzioni sono specifiche delle cellule. 

Poiché DNA mitocondriale le dimensioni delle cellule vegetali sono grandi, i generi vanno da 50 a 60 numeri in base alla specie. Solo 13 di questi geni si impegnano nella produzione degli enzimi per supportare il processo di fosforilazione ossidativa. 

Gli altri geni sono coinvolti nella gestione di altri insiemi di attività come facilitare la segnalazione tra le cellule, l'apoptosi cellulare e altro ancora.  

I mitocondri nella produzione di energia

I mitocondri sono significativi nella disintegrazione del glucosio sintetizzato all'interno del cellule al fine di generare energia adeguata. Dal momento che le piante sono autotrofi, il cibo è prodotto attraverso la fotosintesi in cloroplasti. La funzione dei mitocondri è quella di produrre energia attraverso la respirazione cellulare. 

Nella respirazione cellulare, ossigeno e glucosio vengono utilizzati dalle cellule per produrre energia, acqua e anidride carbonica. Le cellule vegetali hanno bisogno di sottoporsi alla respirazione cellulare durante la notte per svolgere tutte le funzioni delle cellule. 

Respirazione cellulare inizia all'interno del citoplasma dove il glucosio viene convertito in piruvato attraverso un processo chiamato glicolisi. Il piruvato viene ulteriormente convertito in Acetil-CoA che entra nella matrice mitocondriale per entrare nel ciclo di Krebs. 

Una quantità minima di ATP viene prodotta attraverso la glicolisi e il ciclo di Krebs. L'ultimo passaggio, la fosforilazione ossidativa, i portatori di elettroni si impegnano a donare gli elettroni all'interno della catena di trasporto degli elettroni che si verifica all'interno della membrana mitocondriale interna. 

Questo aiuta ulteriormente a produrre ATP in grandi quantità attraverso il gradiente di ioni idrogeno usando l'ATP sintasi.

Ossidazione dei mitocondri e della glicina

La fotorespirazione è identificata come il processo che viene avviato nei cloroplasti durante l'enzima di fissazione della CO2 Rubisco reagisce con l'O2 invece di reagire con la CO2. I mitocondri insieme ai perossisomi sono stati impegnati nel salvataggio del carbonio che lascerebbe il Ciclo di Calvin sotto forma del composto a due atomi di carbonio noto come 2-fosfoglicolato. 

La formazione della glicina a due atomi di carbonio viene elaborata mediante amminazione all'interno dei perossisomi seguita dall'ossidazione all'interno della matrice dei mitocondri vegetali con l'aiuto della glutaril-CoA deidrogenasi (GCD). Questo processo è stato scoperto negli anni '1960.

I mitocondri nel trasporto e nella biosintesi del coenzima

I coenzimi sono definiti come piccole molecole organiche che si impegnano come cofattori enzimatici importanti per facilitare l'attività enzimatica. Le piante hanno la capacità di sintetizzare tutti i coenzimi importanti che sarebbero di applicazione funzionare. 

I coenzimi sintetizzati sono per lo più utilizzati nel metabolismo dei mitocondri e quindi i mitocondri si impegnano nella sintesi dei coenzimi o hanno la capacità di raccogliere i coenzimi dal citosol. 

Mitocondri e tolleranza allo stress delle piante 

Ossidasi alternativa (AOX) è identificato come una delle ossidasi terminali prodotte dai mitocondri vegetali attraverso reazioni a catena di trasporto degli elettroni. 

AOX aiuta a rilassare il processo di trasporto degli elettroni altamente accoppiato all'interno dei mitocondri che aiuta a mantenere l'importante omeostasi metabolica aiutando a ridurre l'ossigeno in acqua. AOX nell'intero processo agisce come un facilitatore nel segnalare le molecole per trasmettere lo stato metabolico di mitocondri al nucleo e a sua volta influenza l'espressione del gene nucleare. 

L'AOX è indirettamente responsabile del controllo della sintesi di molecole di segnalazione come il superossido, il perossido di idrogeno e l'ossido nitrico, aiuta a controllare la segnalazione di stress e aiuta a gestire le situazioni di stress nelle piante. 

I mitocondri nella produzione di calore e nella termoregolazione

Una delle alternative ossidasi (AOX) più evidenti le funzioni sono state identificate nella produzione di calore. Gli altissimi tassi di respirazione causati da una maggiore densità di mitocondri in combinazione con le attività AOX hanno la capacità di aumentare la temperatura fino a 20°C.  

Questa capacità di riscaldamento nelle piante aiuta a sciogliere la neve durante il freddo e garantisce il rilascio di sostanze volatili che attirerebbero le mosche carogne. Nelle zone tropicali, una camera fiorita riscaldata garantisce un ambiente caldo per l'accoppiamento. Questo aiuta nell'impollinazione. 

I mitocondri nella risposta ai patogeni

I mitocondri nelle cellule vegetali hanno capacità estese di rispondere a qualsiasi contaminazione causata da agenti patogeni come i batteri e funghi. I mitocondri vegetali sono stati identificati come siti attivi per la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e NO, essenziali per la difesa dei patogeni.

I I mitocondri nelle piante tendono ad accumularsi intorno al sito di infezione e mostrano squilibri redox indotti da agenti patogeni per eliminare gli agenti patogeni.

I mitocondri nell'apoptosi

L'apoptosi è il processo in cui si verifica la morte delle cellule nel corpo. Questo costituisce una parte importante nell'arco della vita. Poche cellule nel corso del tempo invecchiano o danneggiano e devono essere reintegrate con nuove serie di cellule. 

I mitocondri si impegnano a svolgere un ruolo importante ruolo nel ricostituire le nuove cellule distruggendo quelle vecchie. I mitocondri rilasciano l'importante enzima citocromo C che è un enzima importante nell'attivazione di un altro enzima chiamato "caspasi" che facilita il processo di apoptosi.

Conclusione

Si può concludere che esiste un insieme diversificato di cellula vegetale le funzioni dei mitocondri che aiutano a facilitare vari processi come la gestione dei patogeni, l'organizzazione dell'apoptosi, la termoregolazione, la tolleranza allo stress, il trasporto del coenzima, l'ossidazione della glicina e, soprattutto, la produzione di energia.

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