미토콘드리아에서 ATP 생성 과정을 세포 호흡이라고하며, 이는 산소의 존재 하에서 포도당, 지방산 및 기타 유기 분자의 파괴를 포함한다. 다음은 미토콘드리아 내에서 발생하는 세포 호흡의 주요 단계에 대한 개요입니다.
1. 당분 해 : 이 과정은 미토콘드리아 외부의 세포질에서 발생합니다. 6- 탄소 설탕 인 포도당은 3- 탄소 분자 인 피루 베이트의 두 분자로 분해됩니다. 이 단계는 소량의 ATP 및 NADH, 전자 캐리어 분자를 생성합니다.
2. 피루 베이트 데카르 복실화 : 당분 해의 피루 베이트 분자는 미토콘드리아로 들어갑니다. 이들은 구연산 사이클에 들어가는 아세틸 코엔자임 A (아세틸 -CoA)로 전환된다.
3. 구연산 사이클 (Krebs 사이클) : 이 일련의 화학 반응은 미토콘드리아 매트릭스에서 발생합니다. 아세틸 -CoA는 옥 살로 아세테이트와 조합하여 구연산염을 형성하는데, 이는 일련의 효소 반응을 겪고 이산화탄소를 방출하고 전자 캐리어 분자, 더 많은 NADH 및 FADH2를 생성합니다.
4. 전자 운송 체인 : 당분 해 및 구연산 사이클에서 생성 된 NADH 및 FADH2 분자는 고 에너지 전자를 전자 수송 사슬에 기증한다. 이 사슬은 내부 미토콘드리아 막에 위치하며 일련의 단백질 복합체로 구성됩니다.
전자가 사슬을 통과함에 따라, 그들의 에너지는 미토콘드리아 매트릭스에서 막 뇌간 공간으로 수소 이온 (H+)을 펌핑하는데 사용된다. 이것은 막을 가로 질러 전기 화학적 구배를 만듭니다.
5. ATP 합성 : 전자 수송 체인에 의해 생성 된 전기 화학적 구배는 세포 호흡의 최종 단계 인 ATP 합성을 유발한다. 수소 이온이 ATP 신타 제라는 단백질 복합체를 통해 미토콘드리아 매트릭스로 다시 흐르면서 방출 된 에너지는 ADP (아데노신 디 포스페이트)로부터 ATP를 합성하는데 사용된다.
이 화학 물질증 과정은 상당한 양의 ATP를 생성하며, 이는 세포 운동, 분자 합성, 이온의 활성 수송 및 기타 여러 세포 기능과 같은 다양한 에너지 수용 활동에 대해 세포에 의해 활용 될 수있다.
전반적으로, 미토콘드리아는 세포 호흡 과정을 통해 유기 분자를 ATP로 변환함으로써 동물 세포의 에너지 대사에서 중요한 역할을한다. 기능적 미토콘드리아가 없으면 세포는 필수 기능을 수행하기에 충분한 에너지를 생산할 수 없을 것이며, 세포 사멸을 초래하고 궁극적으로 유기체의 생존에 영향을 미칩니다.
