Er zijn verschillende organellen in een plantencel, waarvan is vastgesteld dat mitochondriën van groot belang zijn omdat het betrokken is bij het genereren van het grootste deel van de cellulaire energie om verschillende functies in de cellen aan te drijven.
Wat is mitochondriën?
Mitochondriën in de plantencellen zijn membraangebonden organellen die helpen bij het produceren van een groot deel van de chemische energie die helpt bij het vergemakkelijken van verschillende chemische reacties in de cellen. Mitochondriën spelen een belangrijke rol in het overlevingsproces.
Mitochondriën worden ook erkend met de populaire term, de "krachtcentrale" van de cellen, omdat ze zorgen voor de omzetting van het voedsel of glucose dat door planten wordt verwerkt door middel van fotosynthese in een vorm van energie die effectief door de cellen en andere componenten zou worden gebruikt.
De belangrijkste functie van mitochondriën is de productie van energie om verschillende biochemische reacties in de cellen te vergemakkelijken, maar er zijn ook andere belangrijke functies. Er zijn functies voor signalering tussen cellen, celapoptose en meer.
Mitochondriën met eigen DNA
Mitochondriën zijn de organel samen met chloroplast in de cellen van planten met een uniek genetisch systeem dat wordt geïdentificeerd als het mitochondriaal DNA (mtDNA). Het mtDNA is zelfreplicerend van aard met een relatief grotere omvang dan dieren met een divers genoom.
Ook al is de majoor functie van mitochondriën is om energie voor de cellen te produceren, is slechts 3% van het totale aantal genen betrokken bij de productie van energie. Van de meerderheid van de genen in het mitochondriale DNA is vastgesteld dat ze betrokken zijn bij het beheer van andere soorten functies. De functies zijn specifiek voor cellen.
Aangezien de mitochondriaal DNA maten voor plantencellen zijn groot, de genres variëren van 50 tot 60 in aantallen op basis van de soort. Slechts 13 van deze genen zijn betrokken bij de productie van de enzymen om het proces van oxidatieve fosforylering te ondersteunen.
De andere genen zijn betrokken bij het beheer van andere reeksen activiteiten, zoals het vergemakkelijken van signalering tussen cellen, celapoptose en meer.
Mitochondriën bij het produceren van energie
De mitochondriën zijn belangrijk bij het desintegreren van de glucose die wordt gesynthetiseerd in de cellen om voldoende energie op te wekken. sinds planten zijn autotrofen, het voedsel wordt geproduceerd door fotosynthese in chloroplast. De functie van mitochondriën is om energie te produceren door cellulaire ademhaling.
Bij cellulaire ademhaling worden zuurstof en glucose door de cellen gebruikt om energie, water en koolstofdioxide te produceren. Plantencellen moeten 's nachts cellulaire ademhaling ondergaan om alle functies van de cellen uit te voeren.
Cellulaire ademhaling begint in het cytoplasma waar glucose wordt omgezet in pyruvaat via een proces dat glycolyse wordt genoemd. Pyruvaat wordt verder omgezet in Acetyl COA die de mitochondriale matrix binnengaat om de Krebs-cyclus binnen te gaan.
Een minimale hoeveelheid ATP wordt geproduceerd door glycolyse en Krebs-cyclus. De laatste stap, oxidatieve fosforylering, de elektronendragers houden zich bezig met het doneren van de elektronen in de elektronentransportketen die binnenin het binnenste mitochondriale membraan plaatsvindt.
Dit helpt verder bij het produceren van ATP in grote hoeveelheden via de waterstofionengradiënt met behulp van ATP-synthase.
Mitochondriën en glycine-oxidatie
Fotorespiratie wordt geïdentificeerd als het proces dat in de chloroplasten wordt geïnitieerd tijdens het CO2-fixerende enzym Rubisco reageert met O2 in plaats van met CO2. Mitochondriën zijn samen met peroxisomen bezig geweest met het redden van de koolstof die de zou verlaten Calvin cyclus in de vorm van de twee-koolstofverbinding die bekend staat als het 2-fosfoglycolaat.
De vorming van de twee-koolstof glycine wordt verwerkt door aminering in de peroxisomen, gevolgd door oxidatie in de matrix van de mitochondriën van de plant met behulp van Glutaryl-CoA dehydrogenase (GCD). Dit proces werd ontdekt in de jaren zestig.
Mitochondriën in co-enzymtransport en biosynthese
Co-enzymen worden gedefinieerd als kleine organische moleculen die als enzymcofactoren optreden die belangrijk zijn om enzymatische activiteit te vergemakkelijken. Planten hebben het vermogen om alle belangrijke co-enzymen te synthetiseren die nodig Functioneren.
De co-enzymen die worden gesynthetiseerd, worden meestal opgebruikt in het metabolisme van mitochondriën en daarom nemen mitochondriën deel aan de synthese van de co-enzymen of hebben ze het vermogen om de co-enzymen uit het cytosol te verzamelen.
Mitochondriën en stresstolerantie bij planten
Alternatieve oxidase (AOX) wordt geïdentificeerd als een van de terminale oxidasen die door mitochondria van planten worden geproduceerd via kettingreacties voor elektronentransport.
AOX helpt bij het ontspannen van het sterk gekoppelde elektronentransportproces in mitochondriën, wat helpt bij het handhaven van de belangrijke metabole homeostase door te helpen zuurstof tot water te verminderen. AOX werkt in het hele proces als een facilitator bij het signaleren van moleculen om de metabole status van mitochondriën naar de kern en op hun beurt de nucleaire genexpressie beïnvloeden.
AOX is indirect verantwoordelijk voor het beheersen van de synthese van signaalmoleculen zoals superoxide, waterstofperoxide en stikstofmonoxide, het helpt bij het beheersen van de stresssignalering en helpt stresssituaties in planten te beheersen.
Mitochondriën bij warmteproductie en thermoregulatie
Een van de meest voor de hand liggende alternatieve oxidase (AOX) functies is geïdentificeerd als warmteproductie. De zeer hoge ademhalingssnelheden die worden veroorzaakt door een verhoogde dichtheid van mitochondriën in combinatie met de AOX activiteiten het vermogen om de temperatuur op te drijven tot 20°C.
Dit verwarmingsvermogen in planten helpt bij het wegsmelten van de sneeuw tijdens kou en zorgt voor het vrijkomen van vluchtige stoffen die de aasvliegen zouden aantrekken. In tropische gebieden zorgt een verwarmde bloemkamer voor een warme omgeving om te paren. Dit helpt bij de bestuiving.
Mitochondriën in pathogeenrespons
Mitochondriën in plantencellen hebben uitgebreide mogelijkheden om te reageren op elke besmetting veroorzaakt door: ziekteverwekkers zoals bacteriën en schimmels. Plantaardige mitochondriën zijn geïdentificeerd als actieve plaatsen voor de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en NO, die essentieel zijn voor de verdediging van pathogenen.
De Mitochondriën in planten hebben de neiging zich op te hopen rond de plaats van infectie en vertonen pathogeen-geïnduceerde redox-onevenwichtigheden om de pathogenen te elimineren.
Mitochondriën bij apoptose
Apoptose is het proces waarbij de dood van de cellen in het lichaam plaatsvindt. Dit vormt een belangrijk onderdeel in de levensduur. Weinig cellen worden in de loop van de tijd oud of beschadigd en moeten worden aangevuld met nieuwe reeksen cellen.
Mitochondriën spelen een belangrijke rol rol bij het aanvullen met nieuwe cellen door de oude te vernietigen. Mitochondriën geven het belangrijke enzym cytochroom C af, dat een belangrijk enzym is bij het activeren van een ander enzym genaamd "caspase", dat het apoptoseproces vergemakkelijkt.
Conclusie
Hieruit kan worden geconcludeerd dat er een diverse set van plantencel mitochondria-functies die helpen bij het vergemakkelijken van verschillende processen, zoals het beheer van pathogenen, het regelen van apoptose, thermoregulatie, stresstolerantie, co-enzymtransport, glycine-oxidatie en vooral energieproductie.
Lees ook:
- Bevatten chromosomen eiwitten?
- Is adenine een pyrimidine
- Verzadigd vetzuur
- Hebben protisten mitochondriën?
- Zijn protistenbacteriën
- Globulaire eiwitfuncties
- Hebben prokaryote cellen een celwand?
- Hebben mitochondriën ribosomen?
- Bevatten chromosomen genen?
- Is adenine een aminozuur
Hallo, ik ben Sayantani Mishra, een wetenschapsliefhebber die probeert het tempo van de wetenschappelijke ontwikkelingen het hoofd te bieden met een masterdiploma in biotechnologie.