-
- בואו נתעמק בעולם של המיטוכונדריה
-
הוא כנראה האברון האהוב עליי.
-
אז בואו נעשה סקירה קצרה של מי הם המיטוכונדריה
-
ואז נוכל להתעמק קצת יותר עמוק
-
במבנה שלהם.
-
אז בואו פשוט נחשוב על תא
-
ולא סתם תא, אלא תא איקריוטי.
-
אז זהו קרום התא
-
וכאשר אנשים אומרים איאוקריוט או תא איקריוטי
-
הם בדרך כלל אומרים, "אה! זה חייב להיות ה-DNA הגרעיני שלו
-
בתוך הגרעין מוקף קרום ." וזה יהיה נכון,
-
אז בואו נצייר את הקרום של הגרעין שלנו.
-
זה הקרום של הגרעין שלנו.
-
אתה צריך את ה DNA שלך כאן,
-
אז בואו נצייר קצת DNA.
-
אבל כשאנחנו מדברים על תאים איקריוטיים,
-
אנחנו לא מדברים רק על הקרום של הגרעין שלהם,
-
אנחנו גם מדברים על האברונים מוקפי קרום אחרים
-
ובמקום שני בחשיבותו של מבנים מוקפי ממברנה
-
לתא
-
יהיה המיטוכונדריה.
-
אז בואו נצייר כמה מיטוכונדריה כאן.
-
אז אני אדבר קצת יותר על
-
מהם הקווים המסולסלים הקטנים האלה שאני מצייר
-
בתוך המיטוכונדריה הם
-
וזה בעצם קצת יותר
-
ויזואליזציה קלאסית, מה שנלמד
-
בעוד כמה דקות או שניות, כי עכשיו יש לנו יותר
-
ראייה חזותית מתוכמת של מה שקורה כאן באמת
-
החלק הפנימי של המיטוכונדריה, אבל למעשה אין לנו
-
תשובות על כל השאלות שלנו,
-
אבל ייתכן שכבר למדתם,
-
אז תנו לי להבהיר, אלה הם המיטוכונדריה.
-
זה בלשון רבים.
-
אם אנחנו מדברים רק על אחד מהם,
-
אנחנו מדברים על מיטוכונדריון.
-
זה בלשון יחיד של המיטוכונדריה.
-
אבל ייתכן שכבר למדתם,
-
כמה זמן בעברך או בוידאו אחר של קאהן אקדמי
-
שאלה נתפסים כמפעלי ה- ATP של התאים.
-
אז הרשו לי עכשיו ככה.
-
אז מפעלי ATP.
-
מפעלי ATP ואם צפית בסרטונים על ATP
-
או נשימה תאית או קטעי וידאו אחרים,
-
דיברתי שוב ושוב על איך ATP הוא באמת המטבע
-
עבור אנרגיה בתא שכשזה בצורת ה ATP שלו
-
יש לך אדנוזין טריפוספט.
-
אם אתה מפרק פוספט אחד מקבוצות הפוספט,
-
אתה מוריד P אחד, זה משחרר אנרגיה
-
וזה מה שהגוף מנצל כדי לעשות כל מיני דברים
-
מתנועה לחשיבה לכל מיני דברים
-
שבעצם קורים בגוף שלך,
-
אז אתה יכול לדמיין שהמיטוכונדריה באמת חשובים
-
עבור אנרגיה, כאשר לתא שלך יש דברים לעשות.
-
ובגלל זה אתה תמצא יותר מיטוכונדריה
-
בדברים כמו תאי שריר, דברים שמשתמשים
-
בהרבה אנרגיה.
-
עכשיו לפני שאני נכנס למבנה של המיטוכונדריה,
-
אני רוצה לדבר קצת על העבר המרתק שלה
-
כשאנחנו חושבים על תאים כיחידה הבסיסית ביותר של חיים
-
וזה נכון, זה מגיע היישר מתוך תאוריית התא,
-
אבל מתברר שהתיאוריה הרווחת ביותר
-
על איך המיטוכונדריה נכנסו לתאים שלנו
-
היא שבזמנים עברו האבות הקדמונים,
-
אבותיהם של המיטוכונדריה שלנו,
-
היו אורגניזמים חופשיים, עצמאיים, מיקרואורגניזמים.
-
אז הם צאצא של המיקרואורגניזמים דמויי חיידקים
-
שאולי חיו בכוחות עצמם
-
והם היו אולי באמת טובים בעיבוד אנרגיה
-
או שאולי הם היו טובים אפילו בדברים אחרים,
-
אבל בשלב כלשהו בעבר האבולוציוני,
-
הם נאכלו על ידי האבות של התאים שלנו
-
ובמקום פשוט להיבלע ולהיקרע לגזרים
-
וסוג של התאכלו ונאכלו,
-
זה היה כמו, "היי, רגע, אם הדברים האלה נשארו בסביבה,
-
"תאים אלה נוטים לשרוד
-
"משום שהם יכולים לעזור לעבד גלוקוז
-
"או לקבל יותר אנרגיה מתוך דברים."
-
וככה התאים הצליחו לחיות בסוג של
-
סימביוזה זה שיש אותם נותן סוג של מקום
-
למיטוכונדריה לחיות או-לקדם-המיטוכונדריה,
-
המיטוכונדריה הקדמון, אלה ששרדו
-
ואז דרך סוג של תהליכי הברירה הטבעית,
-
זה מה שאנחנו מייחסים לו היום,
-
אנחנו עכשיו מקשרים תאים איקריוטיים
-
כבעל המיטוכונדריה,
-
אז אני מוצא את כל הרעיון של אורגניזם אחד בתוך
-
אורגניזם אחר בסימביוזה אפילו ברמה התאית,
-
זה סוג של מרתק כשלעצמו, אבל בכל מקרה,
-
אני אפסיק לדבר על זה ועכשיו בואו פשוט נדבר
-
על ההווה, בואו נדבר על
-
מהו המבנה בפועל של המיטוכונדריה.
-
ואני קודם אצייר סוג של ציור פשוט
-
של מיטוכונדריון ואני אצייר חתך.
-
אז, אני הולך לצייר חתך.
-
אז אם היינו סוג של חותכים אותו לשניים.
-
אז מה שציירתי כאן
-
זה יהיה הקרום החיצוני שלו.
-
זהו הקרום החיצוני, ממש כאן
-
ואנחנו נסמן את זה.
-
הממברנה החיצונית.
-
וכל הממברנות אלה שאני אצייר,
-
הם כולם הולכים להיות שתי שכבות כפולות של פוספוליפידים.
-
אז אם הייתי מתקרב כאן,
-
אז תן לי, אם הייתי מתקרב,
-
היית רואה שתי שכבות כפולות של פוספוליפידים.
-
אז יש לך את
-
הראשים הידרופילם שלך כלפי חוץ,
-
ראשים הידרופילים כלפי חוץ
-
וזנבות הידרופוביים שלך פנימה.
-
ככה.
-
אתה רואה משהו כזה,
-
כך הם כולם שכבות כפולות של פוספוליפידים.
-
אבל הם לא רק פוספוליפידים.
-
לכל הממברנות האלה יש כל מיני חלבונים שנעוצים,
-
אני מתכוון תאים שיש להם מבנים מורכבים להפליא,
-
אבל גם לאברונים כמו מיטוכונדריה יש מבנה מרתק,
-
אני מניח שאתה תקרא לו תת מבנה.
-
יש להם עצמם כל מיני חלבונים מעניינים,
-
אנזימים שנעוצים בממברנות שלהם
-
והם מסוגלים לעזור לווסת את מה שקורה
-
בתוך ומחוץ לאברונים האלה.
-
ואחד החלבונים שיש לך בקרום החיצוני
-
של המיטוכונדריה, נקרא פורין
-
ופורינים לא נמצאים רק במיטוכונדריה,
-
אבל הם סוג של חלבוני מנהרה,
-
הם מובנים ככה שהם יוצרים סוג של חור
-
בקרום החיצוני.
-
אז מצייר אותם הכי טוב שאני יכול.
-
אלה הם פורינים
-
ומה שמעניין פורינים הוא שהם אינם מאפשרים
-
למולקולות גדולות לעבור באופן פסיבי,
-
אבל מולקולות קטנות כמו סוכרים או יונים יכולות לעבור באופן פסיבי
-
דרך הפורינים.
-
ולכן, בגלל זה, ריכוז היונים שלך
-
וטוב, בעצם אני צריך לומר,
-
ריכוזי המולקולות הקטנות שלך נוטים
-
להיות דומים משני צדי הממברנה הזאת,
-
משני צדי הקרום החיצוני הזה.
-
אבל זו לא הממברנה היחידה שמעורבת
-
בתוך מיטוכונדריון.
-
יש לנו גם קרום פנימי.
-
אני אעשה את זה בצהוב.
-
יש לנו גם קרום פנימי
-
ואני הולך לצייר אותו עם מודל קלאסי קודם
-
ואז נדבר קצת על,
-
מאחר ואנחנו חושבים שהמודל הזה לא לגמרי בסדר,
-
אבל בזה, אז יש לנו את הקרום הפנימי הזה,
-
קרום פנימי,
-
ולקרום הפנימי הזה יש את הקפלים האלה בתוכה
-
כדי להגדיל את שטח הפנים שלהם
-
ושטח הפנים הוא באמת חשוב
-
עבור הקרום הפנימי כי זה
-
איפה מתקיימים התהליכים של שרשרת העברת אלקטרונים
-
בעצם, הממברנות האלה.
-
אז אתה רוצה את השטח הנוסף הזה
-
אז אתה בעצם יכול לקבל יותר ממה שקורה.
-
ולקפלים האלה יש שם.
-
אז אם אתה מדבר על אחד מהם,
-
אם אתה מדבר על אחד הקפלים האלה,
-
אתה מדבר על קריסטה,
-
אבל אם אתה מדבר יותר מאחד מהם,
-
היית קורא להם קריסטאה,קריסטאה
-
לפעמים ראיתי את ההגייה של זה
-
כקריסטאה, קריסטאה, ושזה בלשון רב עבור קריסטה.
-
אלה הם רק הקפלים בקרום הפנימי
-
ושוב הקרום הפנימי הוא גם
-
שתי שכבות כפולות של פוספוליפידים.
-
עכשיו בפנימים של הקרום הפנימי,
-
אז בין הקרום החיצוני והקרום הפנימי
-
אתה יכול לדמיין איך זה הולך להיקרא.
-
החלל הזה נקרא חלל תוך ממברני,
-
לא יצירתי מדי, חלל תוך ממברני
-
ובגלל הפורינים,
-
הריכוז הנמוך של מולקולות
-
של החלל התוך ממברני ולאחר מכן מחוץ
-
למיטוכונדריה,
-
בחוץ בציטוזול,
-
הריכוזים אלה הולכים להיות דומים,
-
אבל אז לקרום הפנימי אין פורינים
-
בתוכו ולכן אתה תוכל למעשה לקבל ריכוזים שונים
-
משני הצדדים וזה חיוני
-
עבור שרשרת מעבר האלקטרונים.
-
שרשרת העברת האלקטרונים מגיע לשיאו
-
כשמימן, יון מימן
-
נבנה בין שני הצדדים
-
ואז הם זורמים במורד מפל הריכוזים באמצעות החלבון
-
נקרא אנזים ATP שעוזר לנו לסנתז ATP,
-
אבל נדבר על זה יותר אולי בסרטון הזה
-
או בסרטוני וידאו בעתיד,
-
אבל בואו נגמור לדבר על החלקים השונים
-
של המיטוכונדריון.
-
אז בתוך הקרום הפנימי יש לך
-
אזור הזה כאן נקרא מטריקס.
-
זה נקרא, תן לי להשתמש פה בצבע שונה,
-
זה
-
המטריקס
-
וזה נקרא מטריקס כי זה בעצם יש לזה
-
ריכוז חלבון גבוה בהרבה,
-
זה בעצם יותר צמיגי מציטוזול
-
זה יהיה מחוץ
-
למיטוכונדריה.
-
אז פה נמצא המטריקס.
-
כאשר אנו מדברים על נשימה תאית,
-
בנשימה תאית יש הרבה שלבים.
-
אנחנו מדברים על הגליקוליזה.
-
הגליקוליזה למעשה המתרחשת ציטוזול.
-
אז הגליקוליזה יכולה להתרחש בציטוזול.
-
הגליקוליזה.
-
אבל השלבים העיקריים האחרים של נשימה תאית.
-
זכור אנחנו מדברים על מעגל החומצה הציטרית
-
המכונה גם מעגל קרבס,
-
כי היא מתרחשת בתוך המטריקס.
-
אז מעגל קרבס
-
מתרחש במטריקס
-
ואז אמרתי שבשרשרת העברת האלקטרונים
-
שמה שהיא אחראית לייצר
-
רוב של ה- ATP, זה קורה בעזרת חלבונים
-
שמפשקים את הקרום הפנימי
-
או מפשקים את הקריטסאה כאן.
-
עכשיו רק סיימנו.
-
כנראה את אחד החלקים המרתקים ביותר של המיטוכונדריה,
-
אמרנו שאנחנו חושבים שהם צאצאים
-
מצורות החיים העצמאיות והעתיקות האלו
-
וכדי להיות צורת חיים עצמאית עתיקה,
-
צריך להיות להם איזשהו מידע,
-
דרך כלשהי למעשה להעביר המידע הגנטי שלהם
-
ו, מתברר, שלמיטוכונדריה למעשה יש
-
מידע גנטי משלהם.
-
יש להם DNA מיטוכונדריאלי
-
ולעיתים קרובות אפילו לא רק עותק אחד של זה,
-
יש להם מספר עותקים שלו
-
והוא מסודר בלולאות מאוד דומות ל- DNA חיידקים.
-
למעשה, יש להם הרבה במשותף
-
עם DNA של חיידקים ובגלל זה אנחנו חושבים
-
שהאב הקדמון של המיטוכונדריה שחי באופן עצמאי
-
היה כנראה סוג של חיידק או הקשור לחיידק
-
בדרך כלשהי.
-
אז זהו, שם,
-
היא לולאה של דנ"א מיטוכונדריאלי.
-
אז כל DNA שבתוכך, החלק הארי שלו,
-
כן, זה ב- DNA הגרעיני שלך, אבל אתה עדיין צריך
-
קצת DNA במיטוכונדריה שלך
-
ומה שמעניין הוא שה- DNA המיטוכונדריאלי שלך,
-
המיטוכונדריה שלך, עוברת בירושה, למעשה,
-
מהצד של האמא שלך, משום שכאשר ביצית מופרית,
-
בביצית יש מלא מיטוכונדריה
-
ואני כמובן לא אצייר את כל הדברים
-
שבביצית האנושית.
-
ברור שיש גרעין וכל זה.
-
לזרע יש כמה מיטוכונדריה בו,
-
אתה יכול לדמיין שזה צריך להיות מסוגל
-
לנצח במאבק המאוד תחרותי
-
כדי להגיע להפרות את הביצית,
-
אבל התיאוריה הנוכחית היא שהכל או הרוב
-
מתעכל או מומס ברגע שזה בעצם מגיע
-
לתוך הביצית.
-
וחוץ מזה, לביצית עצמה יש הרבה יותר מיטוכונדריה,
-
ולכן ה- DNA במיטוכונדריה שלך
-
מאמא שלך או הוא בעיקרו מהצד של אמא שלך
-
וזה בעצם משמש, DNA המיטוכונדריאלי,
-
כשאנשים מדברים על סוג של חוה התנכית
-
או התחקות אחר סוג
-
של אמא אחת משותפת,
-
אנשים מסתכלים על הדנ"א המיטוכונדריאלי,
-
ולכן זה בעצם די, די מרתק.
-
עכשיו אמרתי קצת קודם,
-
ואתה יודע, מן הסתם, שיש לו דנ"א משלו
-
ולכן בגלל שיש DNA משלו
-
זה מסוגל לסנתז חלק מה RNA שלו,
-
יש לו ריבוזומים משלו, יש לו גם ריבוזומים כאן.
-
אבל זה לא מסנתז את כל החלבונים
-
שיושבים במיטוכונדריה.
-
הרבה מהם עדיין מסונתזים על ידי
-
או מקודדים על ידי ה- DNA הגרעיני שלך
-
והם בעצם מסונתזים מחוץ למיטוכונדריה
-
ואז עושים את דרכם לתוך המיטוכונדריה,
-
אבל המיטוכונדריה הם הדברים המרתקים, הללו.
-
הם היצורים הקטנים האלה שחיים בסימביוזה
-
בתאים שלנו והם מסוגלים לשכפל את עצמם
-
ואני לא יודע, אני מוצא את כל זה משגע לי את השכל.
-
אבל בכל מקרה.
-
אמרתי שזהו המודל הקלאסי
-
כי מתברר, כשמסתכלים
-
בכל מיקרוסקופ, תמונה של המיטוכונדריה,
-
היא מגבה את המודל הקלאסי
-
של הקפלים האלה, הקריטסאה האלה הם רק סוג של קיפול,
-
אבל כאשר הצלחנו לקבל אמצעים
-
חזותיים מתוחכמים יותר בעצם מתברר
-
שזה לא רק שהקפלים הפשוטים האלה
-
שהקרום הפנימי בעצם נתפס
-
במטריקס אלא מסתבר שיש לו
-
את המנהרות הקטנות האלה שמחברות את החלל
-
הפנימי של הקריסטאה למרחב התוך ממברני.
-
אז אני רוצה לחשוב על זה כי זה עוזר לך להבין,
-
אתה יודע, כשאנחנו מסתכלים בספרי לימוד אנחנו לוקחים את הדברים האלה
-
כמו המיטוכונדריה כמובנים מאליהם, כאילו, "אה, כן, כמובן.
-
"זה המקום שבו נמצאים מפעלי ה- ATP ,"
-
אבל זה עדיין שטח לתחום למחקר וויזואלי
-
כדי להבין בדיוק איך הם עובדים
-
ואפילו איך הם בנויים
-
למודל באפל שבו אתה רואה את הקריסטאה האלה
-
סוג של פשוט נכנס ויוצא של הצדדים השונים.
-
זה בעצם כבר לא המודל המקובל
-
עבור הדמיה בפועל, של המבנה של המיטוכונדריה.
-
משהו יותר כמו זה, משהו יותר איפה
-
שיש לך מודל מוצלב קריטסאה
-
שבו יש לך, אם הייתי מצייר חתך
-
כשזה הוא,
-
ציירתי את הממברנה החיצונית ואת הקרום הפנימי,
-
אני פשוט אצייר מנהרות קטנות האלה
-
למרחב הממשי הפנימי של הקריטסאה.
-
זוהי בעצם עכשיו ההדמיה המקובלת יותר,
-
אז אני רוצה להעריך
-
את זה שבביולוגיה, כשאתה קורא משהו בספר לימוד
-
אתה סוג של אומר, "אה, אנשים הבינו את כל
-
"הדברים האלה ," אבל אנשים עדיין חושבים על,
-
"ובכן, איך המבנה הזה עובד?
-
"מהו המבנה הזה בפועל?" ואז,
-
"איך זה בעצם נותן לאברון הזה,
-
"לאברון המרתק הזה לעשות את כל הדברים
-
"שהוא צריך לעשות?"