线粒体的五大功能是什么
线粒体的五大功能是能量转换、三羧酸循环、氧化磷酸化、钙离子储存、膜电位调节和细胞程序性死亡控制。
线粒体是真核生物进行氧化代谢的地方,是糖、脂肪、氨基酸最终被氧化释放能量的地方。线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化负责最终氧化,分别对应有氧呼吸的第二和第三阶段。在细胞质基质中完成的糖酵解和在线粒体基质中完成的三羧酸循环会产生还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、还原型黄素腺嘌呤二核苷酸等高能分子,氧化磷酸化的作用是利用这些物质还原氧并释放能量合成ATP。
能量转换:
线粒体是真核生物进行氧化代谢的地方,是糖、脂肪、氨基酸最终被氧化释放能量的地方。线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化负责最终氧化,分别对应有氧呼吸的第二和第三阶段。在细胞质基质中完成的糖酵解和在线粒体基质中完成的三羧酸循环会产生还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、还原型黄素腺嘌呤二核苷酸等高能分子,氧化磷酸化的作用是利用这些物质还原氧并释放能量合成ATP。
有氧呼吸时,一分子葡萄糖通过糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化释放能量后,可产生30 ~ 32分子的ATP。
线粒体的主要功能是什么
线粒体的功能:
1.细胞有氧呼吸的主要场所
线粒体是一种被两层膜覆盖的细胞器,存在于大多数细胞中,是细胞有氧呼吸的主要场所。它被称为动力室,它的直径是。大多数真核细胞或多或少都有线粒体,但它们自身的线粒体大小、数量、外观都不一样。
线粒体是大小不一的球形、杆状或丝状颗粒,一般为0.5-1.0微米,长1-2微米。在光学显微镜下,它们需要特殊染色才能被识别。不同生物不同组织的线粒体数量差异很大,大多数哺乳动物的成熟红细胞没有线粒体。
一般来说,细胞内线粒体的数量取决于细胞的代谢水平,代谢活动越旺盛,线粒体越多。线粒体与微管同向分布,通常位于细胞功能较强的区域。线粒体的化学成分主要包括水、蛋白质和脂类(主要是磷脂),此外还有少量的辅酶、核酸、维生素、无机离子等小分子物质。
2.线粒体是酶最多的细胞器
线粒体含有120多种酶,可分为线粒体外膜、线粒体膜间隙、线粒体内膜和线粒体基质四个功能区。
外膜光滑,充当细胞器的界膜,内膜向内折叠形成线粒体嵴,承担更多的生化反应。内膜富含心磷脂,通透性差。内膜有从嵴内膜向内腔突出的皱襞,可扩大表面积(5-10倍):有两种:1。层状,2。管状:嵴上有基粒。
这两层膜将线粒体分成两个部分。两层膜之间的间隙是线粒体膜,线粒体内膜包裹着线粒体基质。内膜是线粒体内电子传递和氧化磷酸化的主要场所。
呼吸包括氧化和磷酸化,ADP的磷酸化有两种方式:底物水平磷酸化、电子传递和氧化磷酸化。不同部位的标志酶:内膜-细胞色素氧化酶、外膜-单胺氧化酶、基质-苹果酸脱氢酶、细胞间隙-腺苷酸激酶。
3.线粒体具有调节细胞生长和细胞周期的能力
线粒体有自己的遗传物质和遗传系统,但基因组大小有限,是半自助细胞器。线粒体除了为细胞提供能量外,还参与细胞化、细胞信息传递和细胞周期等过程,具有调节细胞生长和细胞周期的能力。
除了植物中的叶绿体,线粒体的遗传系统只包含真核细胞中的核外遗传。
4.线粒体是细胞氧化代谢的中心
线粒体是细胞氧化代谢的中心,是碳水化合物、脂类和氨基酸最终被氧化释放的地方。氧化葡萄糖和脂肪酸是真核细胞的主要能量来源。线粒体中的三羧酸循环,简称TCA循环,也称为克雷布斯循环和柠檬酸循环,是物质氧化的最终共同途径。氧化磷酸化是生物体获取能量的主要方式。
细胞质中葡萄糖的水解是产生丙酮酸的过程:产生2分子ATP和2分子NADH。
乙酰辅酶a的形成(丙酮酸生成乙酰辅酶a)和在线粒体基质中完成的三羧酸循环含有还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、还原型黄素腺嘌呤二核苷酸等高能分子,氧化磷酸化的作用是利用这些物质还原氧并释放能量合成ATP。
5.线粒体可以储存钙离子
线粒体可以储存钙离子,并与内质网、细胞外基质等结构协同工作。从而控制细胞内钙离子浓度的动态平衡。
钙离子释放时会引起伴随膜电位较大变化的钙波,可激活一些第二信使系统,如蛋白质,协调突触内神经递质的释放和内分泌细胞内激素的分泌,线粒体也参与细胞凋亡时的钙信号转导。
参考来源:百度百科-线粒体
线粒体的功能
主要功能:
1.能量转换
线粒体是真核生物进行氧化代谢的地方,是糖、脂肪、氨基酸最终被氧化释放能量的地方。线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化负责最终氧化,分别对应有氧呼吸的第二和第三阶段。
2.三羧酸循环中产生的每一个丙酮酸分子
会被主动转运穿过线粒体膜。进入线粒体基质后,丙酮酸会被氧化并与辅酶a结合,生成CO2、还原型辅酶a和乙酰辅酶a..
乙酰辅酶a是三羧酸循环(又称柠檬酸循环或克雷布斯循环)的初级底物。除了位于线粒体内膜的琥珀酸脱氢酶外,参与这一循环的酶都游离于线粒体基质中。
在三羧酸循环中,每个乙酰辅酶a分子被氧化,同时会产生一个还原辅因子(包括3分子NADH和1分子FADH2)和1分子初始电子传递链的三磷酸鸟苷(GTP)。
3.氧化磷酸化:还原分子,如NADH和FADH2(细胞质基质中的还原当量可以从由反向转运蛋白组成的苹果酸-天冬氨酸穿梭系统或通过磷酸甘油穿梭系统进入电子传递链),最终还原氧并通过几个步骤在电子传递链中释放能量,其中一些用于产生ATP,其余作为热能耗散。
线粒体内膜上的酶复合物(NADH-泛醌还原酶、泛醌-细胞色素c还原酶、细胞色素c氧化酶)利用该过程中释放的能量将质子泵入线粒体膜的间隙。
虽然这一过程是高效的,但仍有少数电子会过早地还原氧,形成过氧化物等活性氧(ROS),从而引起氧化应激,使线粒体性能下降。
当质子被泵入线粒体膜之间的间隙时,在线粒体内膜两侧建立了一个电化学梯度,质子倾向于沿着浓度梯度扩散。质子的唯一扩散通道是ATP合酶(呼吸链复合体V)。
当质子通过复合物从膜间隙返回线粒体基质时,电势能量被ATP合酶利用,由ADP和磷酸合成ATP。这个过程叫做化学渗透,是一种辅助扩散。
彼得·米切尔因提出这一假设而获得了1978年的诺贝尔奖。1997年,诺贝尔奖获得者保罗·博耶和约翰·瓦克阐明了ATP合酶的机制。
4、储存钙离子
线粒体可以储存钙离子,钙离子可以与内质网、细胞外基质等结构协同控制细胞内钙离子浓度的动态平衡。线粒体快速吸收钙离子的能力使其成为细胞中钙离子的缓冲区。
在线粒体内膜膜电位的驱动下,钙离子可以通过线粒体内膜中存在的单向载体转运到线粒体基质中;线粒体基质排泄时,需要钠钙交换蛋白或钙诱导钙释放(CICR)机制的协助。
钙离子释放时会引起钙波,并伴有较大的膜电位变化,可激活一些第二信使系统蛋白,协调突触内神经递质的释放和内分泌细胞内激素的分泌。线粒体还参与细胞凋亡过程中的钙信号转导。
扩展信息:
线粒体是一种存在于大多数细胞中的细胞器,被两层膜覆盖。它是细胞内产生能量的结构,也是细胞进行有氧呼吸的主要场所,因此被称为动力室& quot。其直径约为0.5至1.0微米。
除了溶组织内阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫和几种微孢子虫外,大多数真核细胞都有一定程度的线粒体,但它们自身的线粒体大小、数量和外观都不一样。
线粒体有自己的遗传物质和遗传系统,但基因组大小有限,是半自主的细胞器。线粒体除了为细胞提供能量外,还参与细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,具有调节细胞生长和细胞周期的能力。
参考:百度百科-线粒体
线粒体的功能特点和生理意义
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力车间。细胞生命活动所需的能量约95%来自线粒体。线粒体主要分布在动物和植物中。它有两层膜和DNA。它为细胞活动提供能量。