线粒体-ATP知识

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ATP由腺苷和三个磷酸基所组成,化学式 C10H16N5O13P3 ,结构简式 C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H ,分子量507.184。三个磷酸基团从腺苷开始被编为α、β和γ磷 酸基。ATP的化学名称为5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤,或者 5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤。 它是一种含有高能磷酸键的有机化合物,它的大量化学能就储 存在高能磷酸键中。 ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。
分布 在多数细胞中,线粒体均匀分布在整个细胞质中,但在某些些细 胞中,线粒体的分布是不均一的,有时线粒体聚集在细胞质的边缘。 在细胞质中,线粒体常常集中在代谢活跃的区域,因为这些区域需要 较多的ATP,如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。线粒体除了较多 分布在需要ATP的区域外,也较为集中的分布在有较多氧化反应底 物的区域,如脂肪滴,因为脂肪滴中有许多要被氧化的脂肪。 通俗的讲:细胞必须有能量的供给才会有活性,线粒体就是细 胞中制造能量的器官,科学界也给线粒体起了一个别名叫做 “power house”,即细胞的发电厂。越活跃的细胞含有的线粒体数 目越多,如时刻跳动的心脏细胞和经常思考问题的大脑细胞含有线 粒体的数目最大,皮肤细胞含有线粒体的数目比较少。科学家发现 农民皮肤细胞的线粒体因常年在室外劳动受到损伤的程度远远高于 其他室内职业者,线粒体受到损伤,细胞就会缺乏能量而死亡。我 们的面部常年暴露在外,时时刻刻都在经受风吹雨打和各种污染颗 粒的侵袭,因此面部细胞经常是因为过度的磨难而早夭。
线粒体与美容 保持线粒体完好无损就是保持了细胞的活力,拥有健 康的肌肤细胞就是留住了青春。这个道理只有细细的品味, 才能从中受益。皮肤细胞的新陈代谢就是自然的皮肤更新 过程,新陈代谢旺盛细胞更新速率就快,总有一些新生的 细胞出现在脸上,才有美丽青春的魅力。
ATP(adenosine-triphosphate)中文名称为腺嘌呤核苷三磷 酸,又叫三磷酸腺苷(腺苷三磷酸),简称为ATP,其中A 表示腺苷,T表示其数量为三个,P表示磷酸基团,即一 个腺苷上连接三个磷酸基团。
制造能量 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, 线粒体不断制造ATP分子是维持生命活力所必需的,1000多种 蛋白质中,自身合成的仅十余种。
ATP - 生理功能
人体预存的ATP能量只能维持15秒,跑完一百公尺后就全部用完, 不足的继续通过呼吸作用等合成ATP。纯净的ATP呈白色粉末状,能 溶于水
ATP循环 循环 人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体每天的能量 需要水解100-150摩尔的ATP即相当于50至75千克。这意味 着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。所以每个ATP分 子每天要被重复利用1000-1500次。ATP不能被储存,因为 ATP的合成后必须在短时间内被消耗。 ATP的化学性质很不稳定·在有关酶的催化下,ATP中 远离A的那个高能磷酸键很容易发生水解,于是远离A的那 个P就脱离开来,形成游离的Pi同时,释放出大量的能量, ATP就转化成ADP,在有关酶的催化作用下,ADP就能接受 能量,同时与游离的Pi结合··重新形成ATP,这样即避免了 能量流失,又保证了及时供应生命活动所需能量。
线粒体-----名词定义
真核细胞中由双层高度特化的单位膜围成的 细胞器。主要功能是通过氧化磷酸化作用合 成ATP,为细胞各种生理活动提供能量。
线粒体由两层膜包被,外膜平滑,内膜向 内折叠形成嵴,两层膜之间有腔,线粒体 中央是基质。基质内含 有与三羧酸循环 所需的全部酶类,内膜上具有呼吸链酶系 及ATP酶复合体。线粒体能为细胞的生 Leabharlann Baidu活动提供场所,是细胞内氧化磷酸化 和形成ATP的主要场所,有细胞"动力工厂 " (power plant)之称
ATP是生命活动能量的直接来源。 人体所有需要的能量几乎都是ATP提供的:心脏的跳 动、肌肉的运动以及各类细胞的各种功能都源于ATP所产 生的能量。没有ATP,人体各器官组织就会相继罢工,就 会出现心功能衰竭、肌肉酸疼、容易疲劳等情况。 ATP合成不足缺失时,人体会感觉乏力,并出现心脏功能 失调、肌肉酸痛、肢体僵硬等现象。长时间ATP合成不足, 身体的组织和器官就会部分或全部丧失其功能,ATP合成 不足持续时间越长,对身体各器官的影响就越大。对人来 说,影响最大的组织和器官是心脏和骨骼肌。因此,保证 心脏和骨骼肌细胞的ATP及时合成是维护心脏和肌肉功能 的重要措施。
线粒体与衰老 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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