ما هي العضية التي يجب أن تكون موجودة في أعداد كبيرة في خلايا العضلات؟

يمكن العثور على الآلاف من الميتوكوندريا الصغيرة في الخلايا حقيقية النواة ذات الاحتياجات العالية من الطاقة. على سبيل المثال ، تحتل الميتوكوندريا 40 في المائة من السيتوبلازم في خلية عضلة القلب ، وفقًا لـ الجمعية البريطانية لبيولوجيا الخلية. من خلال عملية التنفس الخلوي (الفسفرة المؤكسدة) ، تستخدم الميتوكوندريا الأكسجين وتستقلب الطاقة الغذائية لتوليد جزيئات ATP يمكن الوصول إليها بسهولة والتي تعمل على تشغيل الخلية. يعتمد الرياضيون على الميتوكوندريا الوفيرة في خلايا عضلاتهم لتحقيق ذروة الأداء.

خلايا العضلات (الخلايا العضلية) هي حزم مريحة من الياف دقيقة مع شبكة إندوبلازمية متخصصة (شبكية الهيولى العضلية). تتصل خلايا العضلات لتشكيل ألياف عضلية طويلة. تقوم عضلات الكائن الحي بالدفع والسحب والانقباض استجابةً لتحفيز الخلايا العصبية من الدماغ أو الجهاز العصبي اللاإرادي. تتناثر الميتوكوندريا في جميع أنحاء الخلية العضلية لتزويد الخلية باستمرار بجزيئات ATP.

يبدو مخطط الخلية العضلية مختلفًا تمامًا عن الأنواع الأخرى من الخلايا في جسم الإنسان لأن شكل الخلية يرتبط بوظيفة الخلية. تتم تسمية عضيات الخلية العضلية أيضًا بشكل مختلف قليلاً: يسمى غشاء البلازما

يتكون أنسجة العضلات من خلايا عضلية طويلة ورفيعة أسطوانية تحتوي على عضيات معبأة بشكل وثيق. قد تكون الخلايا متعدد النواة ومشاركة السيتوبلازم. عديد الميتوكوندريا توجد في كل خلية عضلية لتوفير الطاقة الأيضية لتقلص العضلات. تساعد الشبكة الإندوبلازمية الميتوكوندريا في ترشيح الجزيئات والحفاظ على التوازن.

الميتوكوندريا هي عضيات أساسية محاطة بغشاء مزدوج لها حمضها النووي الموروث من الأم. تقوم طبقة الغشاء الخارجية بتصفية الجزيئات الكبيرة. طبقة الغشاء الداخلي لها عدة طيات ، تسمى cristae، مشبع ببروتينات تنقل الجزيئات المشاركة في إنتاج ATP. يمكن أن تحتوي الخلايا حقيقية النواة في أي مكان من ميتوكوندريا واحدة إلى آلاف الميتوكوندريا في السيتوبلازم.

تشير الدراسات الحديثة إلى أن الميتوكوندريا تعمل كمحطة طاقة من خلال إنتاج وتوزيع الطاقة عبر شبكة الطاقة ، كما أفاد المعاهد الوطنية للصحة. تحدث الميتوكوندريا بما يتناسب مع وظيفة الخلية والغرض منها. على سبيل المثال ، تتيح وفرة الميتوكوندريا في خلايا العضلات للكائن الحي أن يتفاعل بسرعة ، وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا بشكل خاص عند الفرار من حيوان مفترس.

كما يوحي الاسم ، تتكون العضلات الهيكلية من خلايا متخصصة للغاية تحرك الهيكل العظمي وبعض أجزاء الجسم الأخرى مثل اللسان. عضلات الهيكل العظمي طوعية ، مما يعني أن الدماغ يمكنه أن يشير بوعي إلى متى وكيف يحرك الذراع للوصول إلى كتاب مكتبة على الرف ، على سبيل المثال. يتم تنظيم خلايا الهيكل العظمي بشكل فريد لتتقلص بسرعة وبشكل قسري ، حسب الحاجة.

نوعان من العضلات الهيكلية هما نشل بطيء وسريع نفض. عضلات بطيئة الارتعاش هي ألياف ضاربة إلى الحمرة تتأيض بشكل هوائي وتتقلص باستمرار لأداء مهام مثل الوقوف لساعات أو الجري في سباق الماراثون. عضيات الميتوكوندريا وجزيئات ربط الأكسجين (الميوغلوبين) بكثرة في الخلية.

نفض عضلات سريع يمكن تقسيمها إلى أجزاء أخرى وفقًا لكمية الميتوكوندريا والميوجلوبين الموجودة في ألياف العضلات. ألياف العضلات مع استخدام الكثير من الميتوكوندريا والميوجلوبين التنفس الهوائي للحصول على الطاقة ، في حين أن العضلات ذات الميتوكوندريا الأقل تستخدم تحلل السكر. تمكّن عضلات النفض السريع من اندفاعات دراماتيكية من الطاقة لأنشطة مثل العدو التنافسي.

تنقبض العضلات الملساء الممدودة بشكل لا إرادي تحت تأثير الهرمونات والأيضات والجهاز العصبي اللاإرادي. توجد في الجهاز الهضمي والقنوات والشرايين والأوعية الليمفاوية ، تتقلص خلايا العضلات الملساء معًا. تحتوي خلايا العضلات الملساء على نواة مركزية مثل معظم الخلايا الجسدية الأخرى.