線粒體是一種普遍存在於真核細胞中的細胞器,各種生命活動所需的能量大部分都是靠線粒體中合成的ATP提供的,因此有細胞的“動力工廠”之稱。 線粒體主要由蛋白質和脂類組成,其中蛋白質佔線粒體乾重的一半以上。此外還有少量的DNA、RNA、輔酶等。線粒體含有許多種酶類,其中有的酶是線粒體某一結構特有的(標記酶),比如線粒體外膜的標記酶為單胺氧化酶,內膜為細胞色素氧化酶,膜間隙為腺苷酸激酶,線粒體基質的為蘋果酸脫氫酶。 在大多數情況下,線粒體呈圓形、近似圓形、棒狀或線狀。 在電子顯微鏡下,線粒體為內外兩層單位膜構成的封閉的囊狀結構。可分為四個部分: 外膜 為一個單位膜,膜中蛋白質與脂類含量幾乎均等。物質通透性較高。 內膜 也是一個單位膜,膜蛋白質含量高,佔整個膜的80%左右。內膜對物質有高度地選擇通透性。部分內膜向線粒體腔內突出形成嵴。同時內膜內表面排列著一些顆粒狀的結構,稱為基粒。基粒包括三個部分:頭部(F1因子,為水溶性蛋白質,具有ATP酶活性)、腹部(F¬0因子,由疏水性蛋白質組成)、柄部(位於F1與F0之間)。 膜間隙 為內外膜之間圍成的勝除。其內充滿無定形物,主要是可溶性酶、反應底物以及輔助因子等。 基質 由內膜封閉形成的空間,其中含有脂類、蛋白質、核糖體、RNA及DNA。 研究表明,內外膜的通透性差別很大。外膜容許電解物質、水、蔗糖和大至10 000道爾頓的分子自由透入。外膜上可能有20Å~30 Å 的小孔,便於小分子的透過。內膜與外膜相反,離子各分子的透過要有特殊的載體幫助才能實現。 線上粒體內膜上存在的電子傳遞鍵,能將代謝脫下的電子最終傳給氧並生成水,同時釋放能量,這種電子傳送鏈又稱呼吸鍵。它的各組分多以分子複合物形式存在於線粒體內膜中。線上粒體內膜中,各組分按嚴格的排列順序和方向(氧還電位由低到高),參與電子傳遞。 糖、脂肪、氨基酸的中間代謝產物線上粒體基質中經三羧酸迴圈進行最終氧化分解。在氧化分解過程中,產生NADH和FADH2兩種高還原性的電子載體。在有氧條件下,經線粒體內膜上呼吸鍵的電子傳遞作用,將O2還原為H2O;同時利用電子傳遞過程中釋放的能量將ADP合成ATP。
線粒體是一種普遍存在於真核細胞中的細胞器,各種生命活動所需的能量大部分都是靠線粒體中合成的ATP提供的,因此有細胞的“動力工廠”之稱。 線粒體主要由蛋白質和脂類組成,其中蛋白質佔線粒體乾重的一半以上。此外還有少量的DNA、RNA、輔酶等。線粒體含有許多種酶類,其中有的酶是線粒體某一結構特有的(標記酶),比如線粒體外膜的標記酶為單胺氧化酶,內膜為細胞色素氧化酶,膜間隙為腺苷酸激酶,線粒體基質的為蘋果酸脫氫酶。 在大多數情況下,線粒體呈圓形、近似圓形、棒狀或線狀。 在電子顯微鏡下,線粒體為內外兩層單位膜構成的封閉的囊狀結構。可分為四個部分: 外膜 為一個單位膜,膜中蛋白質與脂類含量幾乎均等。物質通透性較高。 內膜 也是一個單位膜,膜蛋白質含量高,佔整個膜的80%左右。內膜對物質有高度地選擇通透性。部分內膜向線粒體腔內突出形成嵴。同時內膜內表面排列著一些顆粒狀的結構,稱為基粒。基粒包括三個部分:頭部(F1因子,為水溶性蛋白質,具有ATP酶活性)、腹部(F¬0因子,由疏水性蛋白質組成)、柄部(位於F1與F0之間)。 膜間隙 為內外膜之間圍成的勝除。其內充滿無定形物,主要是可溶性酶、反應底物以及輔助因子等。 基質 由內膜封閉形成的空間,其中含有脂類、蛋白質、核糖體、RNA及DNA。 研究表明,內外膜的通透性差別很大。外膜容許電解物質、水、蔗糖和大至10 000道爾頓的分子自由透入。外膜上可能有20Å~30 Å 的小孔,便於小分子的透過。內膜與外膜相反,離子各分子的透過要有特殊的載體幫助才能實現。 線上粒體內膜上存在的電子傳遞鍵,能將代謝脫下的電子最終傳給氧並生成水,同時釋放能量,這種電子傳送鏈又稱呼吸鍵。它的各組分多以分子複合物形式存在於線粒體內膜中。線上粒體內膜中,各組分按嚴格的排列順序和方向(氧還電位由低到高),參與電子傳遞。 糖、脂肪、氨基酸的中間代謝產物線上粒體基質中經三羧酸迴圈進行最終氧化分解。在氧化分解過程中,產生NADH和FADH2兩種高還原性的電子載體。在有氧條件下,經線粒體內膜上呼吸鍵的電子傳遞作用,將O2還原為H2O;同時利用電子傳遞過程中釋放的能量將ADP合成ATP。