醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)小編為幫助廣大考生順利通過考試,特為大家整理了“藥用植物學(xué):線粒體的主要功能有哪些?”相關(guān)內(nèi)容,詳細情況如下:
主要功能:
1、能量轉(zhuǎn)化
線粒體是真核生物進行氧化代謝的部位,是糖類、脂肪和氨基酸最終氧化釋放能量的場所。線粒體負責(zé)的最終氧化的共同途徑是三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化,分別對應(yīng)有氧呼吸的第二、三階段。
2、三羧酸循環(huán)
糖酵解中生成的每分子丙酮酸會被主動運輸轉(zhuǎn)運穿過線粒體膜。進入線粒體基質(zhì)后,丙酮酸會被氧化,并與輔酶A結(jié)合生成CO2、還原型輔酶Ⅰ和乙酰輔酶A。
乙酰輔酶A是三羧酸循環(huán)(也稱為“檸檬酸循環(huán)”或“Krebs循環(huán)”)的初級底物。參與該循環(huán)的酶除位于線粒體內(nèi)膜的琥珀酸脫氫酶外都游離于線粒體基質(zhì)中。
在三羧酸循環(huán)中,每分子乙酰輔酶A被氧化的同時會產(chǎn)生起始電子傳遞鏈的還原型輔因子(包括3分子NADH和1分子FADH2)以及1分子三磷酸鳥苷(GTP)。
3、氧化磷酸化
NADH和FADH2等具有還原性的分子(在細胞質(zhì)基質(zhì)中的還原當(dāng)量可從由逆向轉(zhuǎn)運蛋白構(gòu)成的蘋果酸-天冬氨酸穿梭系統(tǒng)或通過磷酸甘油穿梭作用進入電子傳遞鏈)在電子傳遞鏈里面經(jīng)過幾步反應(yīng)最終將氧氣還原并釋放能量,其中一部分能量用于生成ATP,其余則作為熱能散失。
在線粒體內(nèi)膜上的酶復(fù)合物(NADH-泛醌還原酶、泛醌-細胞色素c還原酶、細胞色素c氧化酶)利用過程中釋放的能量將質(zhì)子逆濃度梯度泵入線粒體膜間隙。
雖然這一過程是高效的,但仍有少量電子會過早地還原氧氣,形成超氧化物等活性氧(ROS),這些物質(zhì)能引起氧化應(yīng)激反應(yīng)使線粒體性能發(fā)生衰退。
當(dāng)質(zhì)子被泵入線粒體膜間隙后,線粒體內(nèi)膜兩側(cè)便建立起了電化學(xué)梯度,質(zhì)子就會有順濃度梯度擴散的趨勢。質(zhì)子僅有一個擴散通道是ATP合酶(呼吸鏈復(fù)合物V)。
當(dāng)質(zhì)子通過復(fù)合物從膜間隙回到線粒體基質(zhì)時,電勢能被ATP合酶用于將ADP和磷酸合成ATP。這個過程被稱為“化學(xué)滲透”,是一種協(xié)助擴散。
彼得·米切爾就因為提出了這一假說而獲得了1978年諾貝爾獎。1997年諾貝爾獎獲得者保羅·博耶和約翰·瓦克闡明了ATP合酶的機制。
4、儲存鈣離子
線粒體可以儲存鈣離子,可以和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞外基質(zhì)等結(jié)構(gòu)協(xié)同作用,從而控制細胞中的鈣離子濃度的動態(tài)平衡。線粒體迅速吸收鈣離子的能力使其成為細胞中鈣離子的緩沖區(qū)。
在線粒體內(nèi)膜膜電位的驅(qū)動下,鈣離子可由存在于線粒體內(nèi)膜中的單向運送體輸送進入線粒體基質(zhì);排出線粒體基質(zhì)時則需要鈉-鈣交換蛋白的輔助或通過鈣誘導(dǎo)鈣釋放(calcium-induced-calcium-release,CICR)機制。
在鈣離子釋放時會引起伴隨著較大膜電位變化的“鈣波”(calcium wave),能激活某些第二信使系統(tǒng)蛋白,協(xié)調(diào)諸如突觸中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放及內(nèi)分泌細胞中激素的分泌。線粒體也參與細胞凋亡時的鈣離子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
以上就是醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)小編針對“藥用植物學(xué):線粒體的主要功能有哪些?”整理的內(nèi)容,希望大家在備考的過程中能夠認真復(fù)習(xí)。更多相關(guān)資訊請關(guān)注醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)。