線粒體的功能——氧化磷酸化作用
線粒體是真核生物氧化代謝的部位,是糖、脂肪和氨基酸最終氧化放能的場所。最終氧化的共同途徑是三羧酸循環(huán)和呼吸鏈的氧化磷酸化。
真核細胞中的氧化作用(oxidation)
葡萄糖和脂肪酸是真核細胞能量的主要來源,細胞通過對葡萄糖的代謝獲取能量。葡萄糖進入細胞后先在細胞質中通過酵解作用生成丙酮酸,如果有氧存在時,丙酮酸進入線粒體基質經(jīng)過三羧酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化,最后生成ATP和水。如果沒有氧,丙酮酸經(jīng)過發(fā)酵生成乳酸(圖7-18)。
圖7-18真核細胞中碳水化合物代謝俯瞰
■ 葡萄糖酵解生成丙酮酸
細胞質中的葡萄糖(或糖原)在一系列酶的催化下生成丙酮酸的過程稱為糖酵解(glycolysis)。反應的主要過程包括∶①葡萄糖在磷酸化酶的作用下形成1,6二磷酸果糖,此過程需要消耗兩個ATP;②二磷酸6-碳糖被裂解生成兩個3-碳糖;③三碳糖被逐步轉變成丙酮酸。
■ 線粒體中乙酰CoA的生成
● 丙酮酸生成乙酰CoA
細胞質膜中由糖酵解生成的丙酮酸分子經(jīng)過線粒體外膜的孔蛋白進入線粒體膜間隙,然后在運輸?shù)鞍椎淖饔孟麓┻^內膜進入線粒體基質。在基質中,丙酮酸被丙酮酸脫氫酶(pyruvate dehydrogenase)氧化成乙酰輔酶A, 同時生成一分子NADH和一分子CO2.
● 脂肪酸在線粒體基質中通過β氧化途徑(β-oxidation pathway)循環(huán)氧化生成乙酰輔酶A.
生物需要能量時首先利用多糖,必要時也會利用脂肪。脂肪被水解生成脂肪酸后進入線粒體。每兩個脂肪酸碳產生一分子乙酰輔酶A,同時產生一分子NADH、一分子FADH2
線粒體是真核生物氧化代謝的部位,是糖、脂肪和氨基酸最終氧化放能的場所。最終氧化的共同途徑是三羧酸循環(huán)和呼吸鏈的氧化磷酸化。
真核細胞中的氧化作用(oxidation)
葡萄糖和脂肪酸是真核細胞能量的主要來源,細胞通過對葡萄糖的代謝獲取能量。葡萄糖進入細胞后先在細胞質中通過酵解作用生成丙酮酸,如果有氧存在時,丙酮酸進入線粒體基質經(jīng)過三羧酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化,最后生成ATP和水。如果沒有氧,丙酮酸經(jīng)過發(fā)酵生成乳酸(圖7-18)。
圖7-18真核細胞中碳水化合物代謝俯瞰
■ 葡萄糖酵解生成丙酮酸
細胞質中的葡萄糖(或糖原)在一系列酶的催化下生成丙酮酸的過程稱為糖酵解(glycolysis)。反應的主要過程包括∶①葡萄糖在磷酸化酶的作用下形成1,6二磷酸果糖,此過程需要消耗兩個ATP;②二磷酸6-碳糖被裂解生成兩個3-碳糖;③三碳糖被逐步轉變成丙酮酸。
■ 線粒體中乙酰CoA的生成
● 丙酮酸生成乙酰CoA
細胞質膜中由糖酵解生成的丙酮酸分子經(jīng)過線粒體外膜的孔蛋白進入線粒體膜間隙,然后在運輸?shù)鞍椎淖饔孟麓┻^內膜進入線粒體基質。在基質中,丙酮酸被丙酮酸脫氫酶(pyruvate dehydrogenase)氧化成乙酰輔酶A, 同時生成一分子NADH和一分子CO2.
● 脂肪酸在線粒體基質中通過β氧化途徑(β-oxidation pathway)循環(huán)氧化生成乙酰輔酶A.
生物需要能量時首先利用多糖,必要時也會利用脂肪。脂肪被水解生成脂肪酸后進入線粒體。每兩個脂肪酸碳產生一分子乙酰輔酶A,同時產生一分子NADH、一分子FADH2