线粒体,结构,功能和位置

细胞需要能量来维持生存和正常运作。线粒体是真核细胞中发现的膜结合细胞器。它们通常被称为细胞的发电站,因为它们为细胞提供能量。

线粒体(单数线粒体)有它们自己的DNA(脱氧核糖核酸),除了能量发生器的作用,它们还具有许多其他作用,如决定细胞寿命、钙储存和产热。

线粒体的结构

动物细胞中的线粒体
动物细胞中线粒体的结构

线粒体是棒状或椭圆形的细胞器。这些是小细胞细胞器,范围从0.75到3微米细菌细胞大小)的尺寸。与其他小细胞器不同,线粒体由双层膜包裹。线粒体的结构组成如下:

  • 外膜:它是光滑的,由孔蛋白组成,形成了蛋白质运动的通道。它覆盖了整个线粒体,由具有多种功能的酶组成。
  • 膜间空间:它将外膜和内膜分开。
  • 内膜:它也由蛋白质组成。它是不渗透的许多分子,因为没有孔蛋白。然而,特殊的膜转运蛋白有助于转移一些分子。最大ATP(三磷酸腺苷)是在这一层产生的。
  • 矩阵:它是内膜内的空间,是DNA所在的地方。它还含有ATP生成所需的酶。
  • 看来:这些是线粒体内膜上的褶皱,增加了线粒体的表面积。这有助于提高线粒体中的化学反应速率。
  • 背景:线粒体有自己的DNA,类似于细菌的DNA。线粒体DNA (mtDNA)由17,000个碱基对组成,并包含合成几种蛋白质的指令。孩子从母亲那里接受mtDNA。
线粒体DNA结构
人类线粒体DNA的结构

线粒体的功能

线粒体的功能如下:

  1. 能源生产三磷酸腺苷是细胞的能量货币。它是一种复杂的化合物,存在于几乎所有的生物体内。人体中发现的大部分ATP都是通过一系列化学反应形成的克雷布斯循环.食物在线粒体内分解成能量,供细胞使用。将食物转化为能量的化学反应叫做氧化磷酸化.由于产生大量能量的细胞过程发生在线粒体内,因此线粒体也被称为细胞的能量屋。
  2. 钙的储存:钙是人体各种细胞过程的重要组成部分,如触发神经传递、肌肉运动、受精、凝血等。线粒体有助于钙的快速吸收,也储存它们,直到他们需要。
  3. 热产生:存在于棕色脂肪中的线粒体,在蛋白质泄漏的过程中产生热量。棕色脂肪的数量在婴儿中较高,因为保持适当的体温对婴儿至关重要。
  4. 信号细胞死亡细胞死亡或凋亡是任何细胞的自然现象。线粒体会发出细胞受损或老化的信号,需要清除。这些产生细胞色素C,一种在细胞凋亡过程中参与破坏细胞的主要酶。

线粒体的位置和数量

线粒体是现在细胞质真核细胞。它们的数量在不同的细胞中根据产生和需要的能量而不同。例如,心脏细胞40%的细胞质被线粒体占据,因为这些细胞需要最大的能量。同样,肝细胞的数量最多(每个细胞2000个),但成熟的红细胞缺乏线粒体。

如何增强线粒体?

它在细胞中起着至关重要的作用。不同的人类活动对线粒体的功能有不同的影响,比如运动可以增加线粒体的数量,但摄入更多的卡路里会减少线粒体的数量,对线粒体的功能产生不利影响。个人可以做以下各种事情来增强线粒体的功能:

  • 计算卡路里:摄入更多的卡路里会导致肥胖,并增加氧化应激的机会。这种压力会导致线粒体功能障碍。所以,摄入很少的卡路里来维持线粒体的正常功能。
  • 避免精制碳水化合物:精制碳水化合物(碳水化合物),如软饮料、意大利面、谷物等,会导致大脑线粒体的显著变化,导致2型糖尿病和阿尔茨海默病。因此,避免这类碳水化合物对增强线粒体是最好的。
  • 练习:每天至少30分钟的体育锻炼可以增加氧气的摄入量,这是线粒体正常运作的重要组成部分。
  • 睡眠:为了线粒体功能的健康,一个人至少要睡8个小时。
  • 沉溺于放松的活动:冥想、spa、桑拿等放松活动有助于减轻日常生活的压力,这是细胞中线粒体退化的重要原因。因此,冥想、热疗(桑拿)、水疗和按摩对提高线粒体活性非常重要。
  • 每天吃2-3顿饭:每天至少两次,每次8-10小时的均衡饮食是促进线粒体活性的另一个因素。

关于线粒体的一些事实

关于线粒体必须知道的事实如下:

  • 它们可以很容易地改变形状。
  • 如果细胞需要更多的能量,它们就会长得更大,并且在不使用时可能死亡或失去活性。
  • 因为线粒体有自己的DNA它在合成一些蛋白质中起作用。
  • 虽然细菌中没有线粒体,但它们与细菌有许多相似之处,比如大小相似。
  • 线粒体也可以在柠檬酸循环过程中产生少量的二氧化碳作为副产品。
  • 它们在细胞中产生最高数量的ATP,因此被称为细胞动力室。

参考文献

  • 维尔马,P. S., &阿加瓦尔,V. K.(2019)。线粒体。在细胞生物学,遗传学,分子生物学,进化和生态学金宝搏beat亚洲体育真人荷官(第13版,第191-219页)。文章,昌德有限公司。
  • 线粒体。Genome.gov。检索于2022年7月25日,从https://www.genome.gov/genetics-glossary/Mitochondria

Ashma Shrestha

大家好,我是Ashma Shrestha。我目前正在攻读微生物学硕士学位。热爱写作和写博客。主要兴趣在病毒学和分子生物学金宝搏beat亚洲体育真人荷官

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