שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה

ההבדל בין מספר המיטוכנדריות שיש בתאים מסוגים שונים נובע מההבדל בשיעור פעילותם.

ככל שהתאים יותר פעילים ניתן למצוא בהם יותר מיטוכונדריות.

במיטוכונדריה מתבצעת נשימה תאית בעזרת חמצן. במהלך הנשימה התאית  שמתרחשת במיטוכנדריות מופקת רוב האנרגיה בתא.

חלק מהאנרגיה המשתחררת בנשימה התאית משמשת לבנית מולקולות עשירות אנרגיה ATP, וחלק מהאנרגיה משתחררת בצורת חום.

ככל שהתאים יותר פעילים, דרושה להם יותר אנרגיה לצורך פעילותם ולכן ניתן למצוא בהם מספר גדול יותר של מיטוכנדריות. ככל שמספר המיטוכנדריות בתא יותר גדול, היכולת שלו להפיק את האנרגיה שדרושה לו יותר גדולה.

דוגמאות:

א. בתאי כבד יש אלפי מיטוכנדריות בכל תא. הסיבה לכך היא שבתאי הכבד יש קצב מהיר של בניה ופירוק של חומרים, תהליכים אלו צורכים אנרגיה רבה ולכן ניתן למצוא בהם מספר גדול של מיטוכנדריות.

ב. בתאי שריר ובתאים הבונים את רקמת הלב יש אלפי מיטוכנדריות בכל תא. הפעילות הנמרצת של תאי השריר דורשת השקעה גדולה של אנרגיה, והמספר הגדול של המיטוכונדריות שבהם מספקת להם את האנרגיה הדרושה לפעילותם.

ג. בכדוריות אדומות אין בכלל מיטוכנדריות. הן מפיקות מעט אנרגיה הדרושה לקיומם בתהליך הגליקוליזה שמתבצע בציטופלסמה.       הכדוריות האדומות מובילות את החמצן מהריאות אל תאי הגוף, ולכן יש יתרון בכך שהן לא משתמשות בו.

ד. בתאי הכליה יש כ-300 מיטוכנדריות בכל תא. המיטוכנדריות מפיקות את האנרגיה הדרושה לתאי הכליה המבצעים ספיגה חוזרת של חומרים מהתסנין לנימי הדם תוך  כדי השקעת אנרגיה.ספיגה חוזרת של גלוקוז וחומצות אמינו נעשית כנגד מפל הריכוזים, ולכן היא נעשית על-ידי העברה פעילה שלהם תוך כדי השקעת אנרגיה.

ה. ברקמת שומן חום של דוב הנמצא בתרדמת  חורף, יש סוג מסוים של מיטוכנדריות שבהן רוב האנרגיה המופקת בנשימה תאית משמשת ליצירת חום, ומאפשרת לדוב לשמור על טמפרטורת גוף קבועה למרות הסביבה המאוד קרה בה הוא נמצא בחורף.

ו. בצמחים הלופיטים, בבלוטות מלח, יש מספר גדול מאוד של מיטוכנדריות, המאפשרות ליצר את האנרגיה הדרושה להוצאה פעילה של המלחים שנקלטים על-ידי הצמח לסביבה החיצונית.

ז. ברקמה יוצרת שבה יש חלוקת תאים נמרצת יש מספר גדול של מיטוכנדריות, כי תהליך ההתרבות של התאים דורש אנרגיה רבה.

 

בכל הדוגמאות האלו ניתן למצוא את העיקרון של התאמה בין מבנה לתפקיד. בתאים בהם יש פעילות נמצרצת שדורשת הרבה אנרגיה זמינה יש מספר גדול של מיטוכנדריות, ובתאים שבהם אין צורך בהרבה אנרגיה יש מספר קטן של מיטוכנדריות.