Митохондрии являются «силовой станцией» клетки, поскольку за счёт окислительной деградации питательных веществ в них синтезируется большая часть необходимого клетке АТФ (АТР). В митохондриях локализованы следующие метаболические процессы: превращение пирувата в ацетил-КоА, катализируемое пируватдегидрогеназным комплексом; цитратный цикл; дыхательная цепь, сопряжённая с синтезом АТФ (сочетание этих процессов носит название «окислительное фосфорилирование»); расщепление жирных кислот путём β-окисления и частично цикл мочевины. Митохондрии также поставляют клетке продукты промежуточного метаболизма и действуют наряду с ЭР как депо ионов кальция, которое с помощью ионных насосов поддерживает концентрацию Ca2+ в цитоплазме на постоянном низком уровне (ниже 1 мкмоль/л).
Главной функцией митохондрий является захват богатых энергией субстратов (жирные кислоты, пируват, углеродный скелет аминокислот) из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием CO2 и H2O, сопряжённое с синтезом АТФ.
Реакции цитратного цикла приводят к полному окислению углеродсодержащих соединений (CO2) и образованию восстановительных эквивалентов, главным образом в виде восстановленных коферментов. Большинство этих процессов протекают в матриксе. Ферменты дыхательной цепи, которые реокисляют восстановленные коферменты, локализованы во внутренней мембране митохондрий. В качестве доноров электронов для восстановления кислорода и образования воды используются НАДН и связанный с ферментом ФАДН2. Эта высоко экзергоническая реакция является многоступенчатой и сопряжена с переносом протонов (Н+) через внутреннюю мембрану из матрикса в межмембранное пространство, (см. Белки главного комплекса гисто-совместимости) В результате на внутренней мембране создаётся электрохимический градиент (см. Процессы пищеварения). В митохондриях электрохимический градиент используется для синтеза АТФ из АДФ (ADP) и неорганического фосфата (P1) при катализе АТФ-синтазой. Электрохимический градиент является также движущей силой ряда транспортных систем (см. Транспортные системы).
Главной функцией митохондрий является захват богатых энергией субстратов (жирные кислоты, пируват, углеродный скелет аминокислот) из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием CO2 и H2O, сопряжённое с синтезом АТФ.
Реакции цитратного цикла приводят к полному окислению углеродсодержащих соединений (CO2) и образованию восстановительных эквивалентов, главным образом в виде восстановленных коферментов. Большинство этих процессов протекают в матриксе. Ферменты дыхательной цепи, которые реокисляют восстановленные коферменты, локализованы во внутренней мембране митохондрий. В качестве доноров электронов для восстановления кислорода и образования воды используются НАДН и связанный с ферментом ФАДН2. Эта высоко экзергоническая реакция является многоступенчатой и сопряжена с переносом протонов (Н+) через внутреннюю мембрану из матрикса в межмембранное пространство, (см. Белки главного комплекса гисто-совместимости) В результате на внутренней мембране создаётся электрохимический градиент (см. Процессы пищеварения). В митохондриях электрохимический градиент используется для синтеза АТФ из АДФ (ADP) и неорганического фосфата (P1) при катализе АТФ-синтазой. Электрохимический градиент является также движущей силой ряда транспортных систем (см. Транспортные системы).
Статьи раздела «Митохондрии: структура и функции»:
- А. Структура митохондрий
- Б. Метаболические функции
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Вычислительные устройства в биологии и медицине В книге обобщён большой опыт, накопленный за последние годы в области применения ...
Пол и генетика бактерий Исследования, проводимые на микроорганизмах, внесли немалый вклад в изучение ...
Откровенная наука. Беседы с корифеями биохимии и медицинской химии Книга И. Харгиттаи состоит из 36 бесед с выдающимися учёными XX века, работавшими в ...
Asphaltenes: Chemical Transformation during Hydroprocessing of Heavy Oils (Chemical Industries) During the upgrading of heavy petroleum, asphaltene is the most problematic impurity since it is the main cause of catalyst deactivation and sediments ...