當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是粒線體?概念、特徵、細胞器起源、主要功能和結構

2024-09-12自然科學373

我們解釋什麼是粒線體以及這些細胞器的起源。還有它的主要功能和結構是怎麼樣的。

什麼是粒線體?概念、特徵、細胞器起源、主要功能和結構

粒線體外觀細長,位於細胞質中。

什麼是粒線體?

粒線體 是細胞質細胞器(即人體器官的細胞等效物),在細胞中充當能量工廠,合成三磷酸腺苷 ( ATP )分子,為生命(細胞呼吸)所需的各種細胞過程提供化學燃料。

這種能量合成過程發生在細胞內部,使用葡萄糖、脂肪酸和氨基酸作為燃料,這些燃料透過覆蓋粒線體的膜進入粒線體,該膜與細胞膜相似,但尺寸較小。

通常,這些細胞器具有細長的外觀,儘管變化很大,並且存在於細胞質中,其數量根據相關細胞類型的能量需求而定。

另見:植物細胞

粒線體的起源

粒線體的奇妙之處在於,它們自己的 DNA 中有合成必需能量物質並在細胞繁殖過程中自我複製的必要指令。這種 DNA 與細胞核的 DNA 並不相同,這使我們能夠對其起源提出一個假設:內共生。

根據這個理論,粒線體 的出現是原核生物與真核細胞共生(協作)結合的結果,達成了一種後來變得不可或缺的共存協議:原核生物將為整個細胞產生能量,作為回報它將在內部受到保護,這是一個營養豐富且沒有競爭的環境。剩下的將透過進化來完成,最終將它們合併到同一個有機體中。

支持此理論的線索與 粒線體中自主DNA 及其自身質膜的存在,以及其與許多細菌的物理、生化和代謝相似性有關。

粒線體的功能

什麼是粒線體?概念、特徵、細胞器起源、主要功能和結構

粒線體充當離子、水分子和蛋白質的儲存庫。

如前所述,粒線體負責透過 ATP 的合成為整個細胞產生化學能。為此,它必須透過氧化磷酸化氧化代謝物,產生細胞產生的能量的高比例。

同時,粒線體作為離子、水分子和蛋白質的儲存庫,通常從細胞質中捕獲,作為能量合成的備件。

它的結構是怎樣的?

什麼是粒線體?概念、特徵、細胞器起源、主要功能和結構

粒線體的空間被雙層脂質膜覆蓋。

粒線體的結構是可變的,但它一般由三個不同的空間組成:粒線體嵴、膜間隙和粒線體基質,全部由雙層脂質膜覆蓋,與細胞膜相似,但大部分由(60%至70 %)組成蛋白質的外部,80%在內部。

  • 粒線體脊。 它是一個由脊或褶皺組成的系統,不時與粒線體膜連接,從而允許將物質運輸到細胞器中並發揮特定的酶促(催化)功能。

  • 膜間隙。 在兩個粒線體膜之間有一個富含質子(H+) 的空間,這些質子是由細胞呼吸的酶複合物產生的,以及負責將脂肪酸運輸到粒線體中並在那裡被氧化的分子。

  • 粒線體基質。 它也稱為粒線體,含有離子、氧化代謝物、雙股環狀 DNA 分子(與細菌 DNA 非常相似)、核醣體、粒線體RNA以及合成 ATP 所需的一切。在那裡,發生剋雷布斯循環和脂肪酸的β氧化,以及尿素和血紅素基團合成反應,所有這些都會產生大量的化學能,然後釋放到細胞的細胞質中。

標籤: 生物學

“什麼是粒線體?概念、特徵、細胞器起源、主要功能和結構” 的相關文章

什麼是小行星帶?概念、與太陽距離、起源理論

什麼是小行星帶?概念、與太陽距離、起源理論

我們解釋什麼是小行星帶以及它與太陽的距離,此外還有關於它起源的理論。小行星帶由數百萬個天體組成。什麼是小行星帶?太陽系中位於木星和火星軌道之間的區域稱為小行星帶或主帶,即將內行星與外行星分開。它的特徵是擁有大量形狀不規則、大小不同的岩石天體,稱為小行星,並伴隨著矮行星穀神星。主帶的名稱是為了將其與太...

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

我們解釋什麼是無脊椎動物以及這些動物是如何分類的。還有無脊椎動物的例子。無脊椎動物佔已知生物物種的 95%。什麼是無脊椎動物?無脊椎動物被稱為動物界中沒有脊索或背弦、脊柱或鉸接的內部骨骼的所有物種。在這一類中發現了 95% 的已知現存物種,即 170 至 180 萬種(2005 年數字)。與大型陸地...

什麼是水生生態系統?概念、特徵、分類、水生生態系的例子

什麼是水生生態系統?概念、特徵、分類、水生生態系的例子

我們解釋什麼是水生生態系統、它們如何分類以及它們的特徵是什麼。此外,還有水生生態系的例子。海洋生態系極為多樣,動植物豐富。什麼是水生生態系?水生生態系統是在不同規模和性質的水體中發展的任何生態系統,包括海洋、湖泊、河流、沼澤、溪流、潟湖和海岸。水的性質、其循環以及其中存在的有機物含量(來自天然來源和...

什麼是克隆?概念、基本原理、歷史和現有的克隆類型

什麼是克隆?概念、基本原理、歷史和現有的克隆類型

我們解釋什麼是克隆及其基本原理。此外,它的歷史和現有的克隆類型。1997年,克隆人被聯合國教科文組織禁止。什麼是克隆?克隆是一種以非性方式獲得兩個相同的已發育細胞、分子或生物體的過程。就遺傳學而言,克隆是一種複製生物。克隆基於三個主要概念:克隆過程從發達的生物體開始,因為它試圖複製該生物體。該副本是...

什麼是生理學?概念、特徵、分類以及存在類型

什麼是生理學?概念、特徵、分類以及存在類型

我們解釋什麼是生理學以及這門科學的一些主要特徵。此外,還有存在的生理學類型。生理學的重點是研究生物的器官及其功能。什麼是生理學?生理學(源自希臘語Physiologia ,自然知識)是一門負責了解和分析生物體功能的科學。透過結合其他精確科學(物理、化學、生物學)所提出的原理,這門學科賦予賦予生物生命...

什麼是生命?概念、在生物學、物理學和哲學等不同學科中定義

什麼是生命?概念、在生物學、物理學和哲學等不同學科中定義

我們解釋什麼是生命,並在生物學、物理學和哲學等不同學科中定義。還有人的生命觀念。生命是出生、呼吸、發育、繁殖、進化和死亡的能力。什麼是生命?生命的概念 很難定義,因為根據我們所處的學科不同,我們會得到不同的反應,甚至可能是相互對立的。 生命,源於生物學。生命被定義為出生、呼吸、發...