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    线粒体是什么 线粒体的用途

    文/勾子木

    线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器,是细胞中制造能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,被称为"power house"。其直径在0.5到1.0微米左右。

    线粒体是什么 线粒体的用途

    线粒体是什么

    线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器,是细胞中制造能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。除了溶组织内阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外,大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体,但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有所不同。

    线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系,但其基因组大小有限,是一种半自主细胞器。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。

    线粒体的用途

    1、线粒体是细胞内进行能量转化的关键场所。它主要负责有氧呼吸,将糖类、脂肪和氨基酸氧化,从而释放能量。这一过程包括三羧酸循环与氧化磷酸化,分别对应有氧呼吸的第二、三阶段。在这一系列复杂的化学反应中,线粒体产生高能分子如还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和还原型黄素腺嘌呤二核苷酸(FADH2),并通过氧化磷酸化将这些能量转化为ATP,供细胞使用。因此,线粒体被誉为细胞的“动力工厂”。

    2、线粒体在三羧酸循环中起到关键作用。糖酵解生成的丙酮酸通过主动运输穿过线粒体膜,进入线粒体基质后被氧化,并与辅酶A结合,生成CO2、还原型辅酶Ⅰ和乙酰辅酶A。乙酰辅酶A是三羧酸循环(也称为“柠檬酸循环”或“Krebs循环”)的初级底物。参与该循环的酶,除了位于线粒体内膜的琥珀酸脱氢酶外,其他都游离于线粒体基质中。在这一过程中,每分子乙酰辅酶A被氧化,同时产生起始电子传递链的还原型辅因子和三磷酸鸟苷(GTP)。

    3、线粒体在修复受损细胞方面发挥着重要作用。它具有强大的修复受损基因的能力,对于病变基因来说有着非常显著的修复效果。此外,线粒体还可以修复已经受损的细胞,保护细胞免受紫外线和电子产品造成的伤害。这些功能使得线粒体成为维持细胞健康和功能完整性的关键因素。

    4、线粒体在提高身体免疫力方面发挥着关键作用。首先,线粒体能够抵御细菌和病毒的入侵,从而增强身体的防御能力。其次,线粒体与免疫系统的两大组成部分——细胞免疫和体液免疫密切相关。

    在细胞免疫中,特定的白血球细胞如T-淋巴球、B-淋巴球和巨噬细胞依赖线粒体进行活动。特别是巨噬细胞,它们的主要任务是消灭细菌、病毒和其他外来侵入体,这一过程就像进食和消化一样。而在体液免疫中,循环在血液中的抗体也与线粒体有关,进一步强化了免疫系统的功能。

    5、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,被誉为“power house”。这种细胞器由两层膜包被,直径大约在0.5到1.0微米之间。大多数真核细胞都含有线粒体,但它们的数量、大小和外观因细胞类型而异。线粒体通常呈球状、棒状或细丝状,长度可达1-2微米。在光学显微镜下,需要特殊染色才能清晰观察。线粒体的化学成分包括水、蛋白质、磷脂以及少量的辅酶、核酸、维生素和无机离子。

    线粒体主要结构

    外膜‌:包围在线粒体外表面的一层单位膜,平整光滑,与内膜不相连。外膜含有多种运输蛋白,它们构成脂质双分子层上水溶性物质可以穿过的通道。

    ‌内膜‌:位于外膜的内侧,也是由一层单位膜组成。内膜通透性很小,但有高度的选择通透性,借助膜上的一些载体蛋白控制膜两侧的物质交换。内膜上有线粒体的标志性结构——嵴,还有基粒催化ADP磷酸化生成ATP。

    ‌膜间腔‌:内、外膜之间的封闭间隙,其内充满无定形物质,含多种可溶性酶、底物和辅助因子。膜间腔向嵴内延伸的部分叫嵴内腔。

    ‌基质‌:内膜以内、嵴之间的腔隙,其内充满着比较致密的物质,称为线粒体基质。基质中含有脂类和蛋白质;存在着与三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分解和蛋白质合成等有关的酶类以及核酸合成酶系;还含有线粒体DNA、线粒体mRNA和tRNA及其线粒体核糖体。

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