미토콘드리아는 진핵 세포에서 발견되는 소기관입니다. 그들의 주요 기능은 호기성 호흡을 통해 ATP를 생산하는 것입니다. 미토콘드리아는 자체 DNA를 가지고 있으며 원시 진핵 생물을 차지하는 호기성 박테리아에서 유래 한 것으로 여겨집니다.
팬이나 조명을 켜면이 가전 제품의 에너지가 어디에서 나오는지 생각하는 것이 당연합니다. 대답은 쉽게 떠오른다. 우리 도시 나 주에 배치 된 발전소입니다. 같은 방식으로, 우리가 웨이트를 들어 올리거나 달리기를 할 때, 우리는 그 에너지가 어디에서 왔는지 알고 있습니까? 이제 중앙 집중식 전력 공급원이있는 도시와는 달리, 우리의 개별 신체 세포에는 고유 한 에너지 원이 있습니다. 이 출처는 미토콘드리아이고 모든 세포는 많은 것을 가지고 있습니다.
미토콘드리아 란 무엇입니까?
미토콘드리아는‘세포의 강국’으로 알려져 있습니다. 그들의 즉각적인 기능은 포도당을 ATP (아데노신 트리 포스페이트)로 전환시키는 것입니다. ATP는 셀의 '통화'로 간주 될 수 있습니다. 우리 몸의 화학 반응에 힘을 발휘하는 데 필요한 기본 에너지 단위입니다. 이 전환 과정은 호기성 호흡으로 알려져 있으며 인간이 산소를 호흡 해야하는 이유입니다.
동물 미토콘드리아 다이어그램 (사진 크레디트 :Mariana Ruiz Villarreal Ladyofhats / Wikimedia Commons)
구조
미토콘드리아는 일정한 모양과 크기가 없지만 전체 구조는 동일하게 유지되며, 이는 막대 모양입니다. 크기는 길이가 1 ~ 10 마이크로 미터 사이입니다. 각 세포에서의 수는 각 세포의 대사 활동에 따라 다릅니다. 구조는 4 개의 다른 구획으로 매우 간단합니다. 그것은 부드러운 외부 막과 매우 복잡한 내부 막을 갖습니다. 이 컨볼 루션은 크리스토를 발생시킵니다. 그런 다음 막 간 공간이 있고 마지막으로 내부에 매트릭스가 있습니다.
자체 DNA를 가진 세포 소기관
미토콘드리아는 자체 DNA 세트가 있기 때문에 모든 세포 소기관과 다릅니다. 그들은 세포 소기관이지만 실제로는 하나로 시작한 적이 없기 때문에 매우 흥미 롭습니다. 과학자들은 미토콘드리아가 에어로 성 박테리아 세포라는 가설을 세분화하여 어느 시점에서 원시 진핵 생물을 점령하고 소화 효소에 저항 할 수있었습니다. 시간이 지남에 따라, 그들은 공생 결합을 개발하고 진핵 세포에 산화 대사를 추가했습니다. 그런 다음 박테리아 세포는 점차 미토콘드리아로 진화했습니다.
더 흥미로운 점은 세포와 독립적으로 재현 할 수 있다는 것입니다. DNA 및 리보솜은 매트릭스에 위치합니다. 또한 그 기능을 수행하는 데 도움이되는 효소 세트가 있습니다.
함수는 무엇입니까?
주요 기능은 ATP를 생성하는 것이지만, 그 내부에는 많은 프로세스가 진행되고 있습니다. 이러한 과정에는 피루 베이트 산화, Krebs 사이클 및 다양한 생체 분자의 대사가 포함됩니다. ATP 생산은 당분 해, 시트르산 사이클 및 전자-형사 사슬로 구성된 호기성 호흡을 통해 이루어집니다. 이것은 미토콘드리아의 내부 막에서 발생합니다.
호기성 호흡이란 무엇입니까?
이제 우리는 에너지를 생산하는 것이 무엇인지 알았으므로 다음 질문은 미토콘드리아가 어떻게 그 에너지를 생산하는지입니다. 호기성 호흡 과정은 세포에 에너지를 제공하는 역할을합니다. 이 에너지는 특정 단계를 통해 생성됩니다. 그것들은 당분 해, TCA - 트리 카르 복실 산 사이클 (KREB의 사이클 또는 시트르산 사이클이라고도 함) 및 전자 수송 사슬입니다. 경로는 모든 포도당 분자에 대해 36 ATP를 생성합니다.
당분 해
당분 해는 이화 작용의 과정이며, 이는 더 큰 분자가 더 작은 분자로 분해되는 것을 의미합니다. 하나의 포도당 (6 개의 탄소 원자) 분자는 2 개의 피루 베이트 분자 (각각 3 개의 탄소 원자)로 분해된다. 이 프로세스는 2 개의 ATP를 사용하여 4 개의 ATP와 2 개의 NADH를 생산합니다.
다음 단계에 들어가기 전에 하나의 작은 변화가 이루어져야합니다. 피루 베이트 분자는 산화된다. 이산화탄소 형태로 하나의 탄소 원자를 잃고 2- 탄소 아세틸기를 형성합니다. 그런 다음 코엔자임 A에 부착됩니다.이 과정은 2 NADH를 생성합니다. 이제 우리는 그 과정을 계속할 수 있습니다.
트리 카르 복실 산 사이클 (KREB의 사이클 또는 시트르산 사이클)
초기에, 2- 탄소 아세틸 Co-A는 4- 탄소 옥 살로 아세트산과 결합되어 6- 탄소 시트르산을 형성한다. 주기는 산화 및 데카르 복실화의 8 개의 효소 반응을 포함하며, 이는 6- 탄소 시트르산을 원래의 4- 탄소 옥스 살로 아세트산 형태로되게한다. 이 과정에서 2 개의 이산화탄소 분자가 방출됩니다. 3 개의 NADH 및 1 개의 FADH2와 함께 하나의 ATP 만 생산됩니다.
전자 연쇄 반응 (etc)
이제 이것은 '호기성'이라는 용어가 의미가있는 실제 부분입니다. 에너지 생산 의이 단계는 산소를 호흡 해야하는 이유입니다. 이전 단계에서 생성 된 NADH 및 FADH2는 NAD+ 및 FAD를 형성하기 위해 산화되어 있습니다 (이들은 전자 캐리어입니다. NAD는 또한 코엔자임이고 FAD는 산화 환원 보조 인자입니다). 수소 (하나의 양성자와 하나의 전자로 구성된)는 많은 전자 담체로 구성된 ETC를 통과합니다. 전자가 사슬을 통과함에 따라, 양성자 (H+)는 막 간 공간으로 밀려납니다. 전자가 사슬을 빠져 나가면 산소 원자에 의해 수용되어 o -.
이제, 우리가 관찰되면, 전자는 막이 막이 공간에 남아있는 동안 전자가 매트릭스로 나갑니다. 따라서 이것은 내부 막을 가로 질러 전기 구배를 생성합니다. 또한, 외부에서 고농도의 H+는 pH를 변화시킨다 (H+가 높을수록 pH가 낮을수록 pH, 즉 pH가 산성이 될 수 있음)를 변화시키고 pH 구배를 생성한다. 따라서, 두 영역 사이의 균형을 만들려면 H+는 매트릭스로 다시 이동해야합니다. 막을 직접 이동할 수는 없습니다. 특수 멤브레인 채널이있어 전송이 발생할 수 있습니다. 이곳은 ATP 생산이 중심 단계로가는 곳입니다! ATP 신타 제 효소는 이들 채널에 결합된다. H+의 고 에너지 확산은 ADP와 P의 조합을 구동하여 ATP를 형성합니다. 이 과정은 총 32 개의 ATP를 제공합니다. H+는 O-와 결합하여 H2O를 형성합니다.
생체 분자의 이화 작용
미토콘드리아는 지질, 단백질 및 핵산도 분해합니다. 그들은 지질 (트리글리세리드 - 지방의 저장 형태) int0 글리세롤 및 지방산을 이화시킵니다. 이 두 가지는 에너지 생산에 사용됩니다. 단백질은 아미노산으로 나뉘지만 에너지 생산에 아미노산의 사용은 그다지 효율적이지 않습니다. 굶주린 상황에서만 발생합니다. 뉴클레오티드의 경우, DNA는 결코 이화되지 않지만 RNA는 가능합니다. 그들은 설탕과 질소 기초로 나뉩니다. 그러나, 이것조차도 우라실 및 시토신 (피리 미딘 염기)으로 제한됩니다. 나머지는 요소의 형태로 배설됩니다. 일반적으로 새로운 핵산을 만들기 위해 재활용됩니다. 
진화는 미토콘드리아의 놀라운 발전으로 이어졌습니다. 경로의 고효율은 에너지 생산을 매우 쉽게 만듭니다. 단계별 프로세스는 또한 우리에게 ATP-에너지 통화를 적절하게 관리하는 방식으로 제공합니다!
