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Tuesday, October 19, 2010

线粒体mitochondria:“power house”,即细胞的发电厂 (活性氧自由基同时产生)


线粒体(mitochondrion)是1850年发现的一种细胞器,1898年命名。是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所。

线粒体之所以能生成ATP,并且是细胞合成ATP的主要细胞器,其关键在于它的内膜上有电子传递系统,将生物氧化释放的能量转化为ATP.


核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。它主要存在于细胞质当中,也可以存在于线粒体内,但是他不能参与ATP的合成,相反它在合成蛋白质的同时还要大量消耗ATP。人体内成熟的红细胞中没有线粒体,但能通过无氧呼吸产生ATP .


ATP的重要性

我们每时每刻都在呼吸,目的是把氧气吸入体内用于制造生物体可利用的能量分子ATP。氧气被线粒体利用制造能量的过程如同发电厂燃烧煤发电。线粒体内有两个主要部件参与能量的制造,一个部件叫做呼吸链,另一个部件叫做三磷酸腺苷酶(简称ATP酶)。顾名思义呼吸链是直接利用氧气把食物燃烧的部件,食物中储存有光合作用固化下来的太阳能,燃烧食物如同发电厂燃煤锅炉的作用,目的是把固化的太阳能释放出来推动发电机发电。ATP酶本质上是一个可以发电的分子马达,像锅炉燃煤推动发电机转动生产电流一样,固化的太阳能释放出来推动分子马达的转动可以制造能量分子ATP。我们每人每天大约消耗相当于体重数量的能量分子ATP,因此,线粒体不断制造ATP分子是维持生命活力所必需的。


线粒体是直接利用氧气制造能量的部位,90%以上吸入体内的氧气被线粒体消耗掉。但是,氧是个“双刃剑”,一方面生物体利用氧分子制造能量,另一方面氧分子在被利用的过程中会产生极活泼的中间体(活性氧自由基)伤害生物体造成氧毒性。生物体就是在不断地与氧毒性进行斗争中求得生存和发展的,氧毒性的存在是生物体衰老的最原初的原因。线粒体利用氧分子的同时也不断受到氧毒性的伤害,线粒体损伤超过一定限度,细胞就会衰老死亡。生物体总是不断有新的细胞取代衰老的细胞以维持生命的延续,这就是细胞的新陈代谢。

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