마인드 맵 갤러리 6장 미토콘드리아와 세포 사이의 에너지 전환
미토콘드리아의 기본 특성, 미토콘드리아와 질병, 세포호흡 및 에너지 전환 등을 포함한 미토콘드리아에 관한 마인드맵입니다.
2024-01-19 01:36:40에 편집됨이것은 (III) 저산소증-유도 인자 프롤릴 하이드 록 실라 제 억제제에 대한 마인드 맵이며, 주요 함량은 다음을 포함한다 : 저산소증-유도 인자 프롤릴 하이드 록 실라 제 억제제 (HIF-PHI)는 신장 빈혈의 치료를위한 새로운 소형 분자 경구 약물이다. 1. HIF-PHI 복용량 선택 및 조정. Rosalasstat의 초기 용량, 2. HIF-PHI 사용 중 모니터링, 3. 부작용 및 예방 조치.
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6장 미토콘드리아와 세포 사이의 에너지 전환
섹션 1 미토콘드리아의 기본 특성
1. 미토콘드리아의 모양, 양, 구조
(1) 미토콘드리아의 모양과 양
모양: 광학현미경으로 볼 때 선형, 과립형 또는 막대형
수량 : ① 세포 종류에 따라 다름 ② 최소량은 미토콘드리아 1개, 최대량은 500,000개 포함. ③신진대사가 강하면 미토콘드리아의 수가 많아지고, 반대로 미토콘드리아의 수가 적어진다. ④ 간 세포에는 약 25개의 정자 세포, 약 400개의 신장 세포, 약 1,300개의 미토콘드리아가 있습니다. 대부분의 성숙한 적혈구에는 미토콘드리아가 없습니다.
(2) 미토콘드리아의 미세구조
전자현미경으로 보면 미토콘드리아는 이중층 단위막으로 구성된 폐쇄형 막 소포 구조입니다.
1. 외막(outerembrane)
위치: 미토콘드리아의 가장 바깥쪽 단위막, 두께 약 5~7nm.
구성: 약 50%는 지질이고 약 50%는 단백질입니다.
특징: ① 다양한 수송단백질을 함유하고 있으며, ② 지질이중층을 가로질러 더 큰 수성채널을 형성하여 외막에 직경 2~3nm의 작은 구멍이 나타나게 하여 분자량이 작은 물질의 통과를 가능하게 한다. 일부 소분자 펩티드를 포함하여 10,000Da 이상.
2. 내막(막 내부)
위치: 미토콘드리아 외막 내부에 위치, 평균 두께 4.5nm
구성: 지질 20%, 단백질 80%.
특징: 투과성이 낮고 분자량이 150보다 큰 물질은 통과할 수 없습니다. 높은 투과성을 선택하고 막의 수송 단백질이 내부 및 외부 챔버의 물질 교환을 제어하여 활성 물질의 대사를 보장합니다.
3. 이전 연락처 사이트
미토콘드리아의 내막과 외막에는 내막과 외막이 서로 접촉하는 곳이 있어 막 공간이 좁아지는 곳을 전좌 접촉점이라고 합니다.
기능: 단백질과 기타 물질이 미토콘드리아에 들어가고 나가는 통로
4. 매트릭스
성분 : ① 효소(산순환 촉진, 지방산 산화, 아미노산 분해, 단백질 합성 등)
독립적인 유전 시스템
②이중가닥 원형 DNA(미토콘드리아 특유)
③리보솜
5.소립자
내막(첨탑 포함) 내부 표면에 부착된 내부 공동에서 많은 입자가 돌출되어 있으며, 각 미토콘드리아에는 약 104~105개의 입자가 있습니다.
머리에는 효소 활성이 있으며 ADP의 인산화를 촉매하여 ATP를 생성할 수 있습니다.
FoFiATP 신타제라고도 알려진 ATP 신타제 복합체(ATP 신타제 복합체)라고도 합니다.
2. 미토콘드리아의 화학적 조성
1. 단백질 : 미토콘드리아의 주성분으로 약 65~70%를 차지하며, 대부분 내막과 기질에 분포되어 있습니다.
2. 지질: 미토콘드리아 건조 중량의 25~30%를 차지하며 대부분이 인지질입니다.
3. 기타: DNA 및 완전한 유전 시스템, 다양한 조효소(예: CoQ, FMN, FAD 및 NAD 등), 비타민 및 다양한 무기 이온이 포함되어 있습니다.
3. 미토콘드리아 유전 시스템(이해)
(1) 미토콘드리아 DNA
1. 위치: 미토콘드리아 기질 내부 또는 미토콘드리아 내막에 부착.
2. 수량: 미토콘드리아에는 종종 1~여개의 mtDNA 분자가 있으며, 평균 5~10개가 있습니다.
3. 게놈 구조:
①양식
②길이 16568bp
③히스톤 없음
④H체인, L체인
⑤인트론 없음
⑥복사 및 전사
7코돈
4. 코딩 제품: 소수. 미토콘드리아 tRNA, rRNA 및 일부 미토콘드리아 단백질.
(2) 미토콘드리아의 복제(이해한다)
mtDNA 복제는 원핵 세포와 유사하며 D-루프 복제
경쇄는 중쇄보다 늦게 복제됩니다.
중쇄의 합성방향은 시계방향이고, 경쇄의 합성방향은 반시계방향이다.
복제는 세포주기의 영향을 받지 않고, 세포주기의 정지기나 간기를 초월할 수 있으며, 심지어 세포주기 전반에 걸쳐 분포될 수도 있습니다.
하위 주제
4. 미토콘드리아 및 핵으로 암호화된 단백질의 수송
(1) 핵으로 암호화된 단백질을 미토콘드리아 기질로 수송
1. 핵으로 암호화된 단백질이 미토콘드리아에 들어갈 때 신호 서열이 필요합니다.
2. 전구체 단백질은 미토콘드리아 외부에서 펼쳐진 상태로 유지됩니다.
3. 분자 운동에 의해 생성된 힘은 폴리펩티드 사슬이 미토콘드리아 막을 통과하는 것을 돕습니다.
4. 활성 단백질을 형성하려면 폴리펩타이드 사슬이 미토콘드리아 기질 내에서 다시 접혀야 합니다.
(2) 핵으로 암호화된 단백질을 미토콘드리아의 다른 부분으로 운반
5. 미토콘드리아의 기원
현재 일반적으로 받아들여지고 있는 가설인 내공생 이론은 미토콘드리아가 초기에 고대 혐기성 진핵 세포와 공생적으로 존재하다가 결국 진핵 세포의 일부가 된 일부 초기 박테리아에서 유래했을 수 있다고 주장합니다.
6. 미토콘드리아 융합과 핵분열
(1) 미토콘드리아는 핵분열을 통해 증식한다
(2) mtDNA는 새로운 미토콘드리아에 무작위로 고르지 않게 분포됩니다.
유사분열과 감수분열 동안 새로 합성된 mtDNA 분자는 딸 미토콘드리아에 무작위로 분포되고, 딸 미토콘드리아는 딸 세포에 무작위로 분포됩니다. 따라서 딸 세포는 돌연변이 mtDNA 분자의 비율이 다릅니다.
(3) 미토콘드리아의 융합은 미토콘드리아의 상호협력 촉진에 도움이 된다
7. 미토콘드리아의 기능
1. 산화적 인산화: 미토콘드리아의 영양분 산화와 인산화와 결합하여 ATP를 생성하는 것이 미토콘드리아의 주요 기능입니다.
2. Ca2 흡수 및 방출: 미토콘드리아와 소포체는 함께 작용하여 세포질 내 Ca2 농도를 조절합니다.
3. 세포 사멸에 참여하십시오. 어떤 경우에는 미토콘드리아가 세포 사멸의 시작 고리이고 다른 경우에는 미토콘드리아가 단지 세포 사멸의 "경로"일 뿐입니다.
섹션 2 세포 호흡과 에너지 전환
소개하다
포도당 1분자가 직접 완전연소되면 약 2804kJ/mol의 에너지가 방출되는데, 이는 운반체 분자가 포착할 수 있는 에너지보다 훨씬 더 큰 것입니다. ATP 1분자의 에너지는 약 31kJ/mol이다.
수소 전달물질 NAD 및 NADH의 주기
수소 송신기 FAD 및 FADH의 주기
세포산화/생물학적산화/세포호흡
세포 산화: 세포가 O의 참여로 다양한 고분자 물질을 분해하여 CO2를 생성하고 방출된 에너지가 ATP에 저장되는 과정을 생물학적 산화라고도 합니다. 인간의 호흡과 유사하며 세포호흡이라고도 합니다.
세포는 물질을 산화시키면서 ADP의 인산화 반응을 일으키므로 산화적 인산화라고도 합니다.
세포 산화의 기본 과정
1. 해당과정
포도당은 세포질에서 분해되어 피루브산을 형성합니다.
발생 부위: 세포질
2 ATP, 2 NADH의 순생산
호기성 조건에서는 결국 산화를 위해 미토콘드리아로 들어갑니다.
혐기성 조건에서의 발효 능력
발효는 혐기성 조건에서 NAD를 재생하면서 ATP를 생성합니다.
2. 아세틸-CoA 생성
피루브산은 미토콘드리아로 들어가고 미토콘드리아 기질에서 분해되어 아세틸 CoA를 생성합니다.
발생 장소: 미토콘드리아 기질
1 NADH 생성
3. TCA 사이클
아세틸 CoA는 3산 순환을 거치고 모든 C는 CO2로 산화됩니다.
생산하다
3나드
1 FADH2
1ATP(GTP)
발생 장소: 미토콘드리아 기질
미토콘드리아 내부막은 투과성이 작아서 분자량이 150보다 큰 물질은 통과할 수 없습니다.
4. 산화적 인산화는 ATP 형성을 결합시킨다
해당과정, 아세틸-CoA 및 삼황산염 회로에 의해 생성된 H에는 H와 e-가 포함되어 있습니다.
그중 H는 NADH와 FADH에 의해 포획되어 호흡 사슬 조효소를 통해 미토콘드리아 막간강으로 펌핑됩니다.
e-는 호흡연쇄를 통해 순차적으로 전달되며, 전달 과정에서 자유에너지의 차이가 발생하며 이는 조효소에 의해 펌프에너지로 사용됩니다.
그들은 최종적으로 O2를 H2O로 환원시키는 동시에 그라나로부터 대량의 ATP를 합성합니다.
발생 장소: 미토콘드리아 내막, 그라나
H 구배는 어떻게 형성됩니까?
H 기울기는 무엇을 합니까?
5. 호흡사슬/전자전달사슬
호흡 사슬은 H와 e-를 가역적으로 받아들이고 방출할 수 있는 일련의 효소 시스템으로, 미토콘드리아 내부 막에 사슬로 배열되어 있으므로 호흡 사슬이라고 합니다. 그리고 H와 e-를 전달할 수 있기 때문에 전자 전달 사슬이라고도 합니다.
1 호흡 사슬
2 "자유 에너지 차이"의 관점에서 생각해보면, 세포는 왜 다중 전송을 거쳐야 합니까?
3 화학삼투 결합 가설
화학삼투 가설은 산화적 인산화 결합의 기본 원리는 전자 전달의 자유 에너지 차이로 인해 H가 막을 통해 전달되고, 이것이 내부 미토콘드리아 막을 가로질러 전기화학적 양성자 구배로 변환된다는 것입니다. 양성자는 기울기를 따라 역류하여 에너지를 방출하며, 내부 막에 결합된 ATP 합성효소를 구동하여 ADP의 인산화를 촉매하여 ATP를 합성합니다.
그라나 4개
ATP 합성효소라고도 알려져 있으며 버섯 모양을 하고 있으며 F형 양성자 펌프에 속합니다.
구형 F1(머리)
멤브레인에 내장된 F0(베이스)
5 ATP 합성효소의 작동 메커니즘: 결합 합금
섹션 3 미토콘드리아와 질병
1. 질병 과정 중 미토콘드리아 변화
미토콘드리아는 외부 환경 요인의 변화에 매우 민감하며, 일부 환경 요인의 영향은 미토콘드리아 기능의 이상을 직접적으로 유발할 수 있습니다.
미토콘드리아 산화적 인산화 능력은 나이가 들수록 감소합니다.
2. mtDNA 돌연변이 및 질병
미토콘드리아 구조와 기능의 결함이 질병의 주요 원인인 질병을 흔히 미토콘드리아 질환이라고 합니다.
미토콘드리아 질환은 주로 신경계와 근육계에 영향을 미칩니다.
3. 비정상적인 미토콘드리아 융합 및 분열과 관련된 질병
4. 미토콘드리아 질환의 치료
요약하다
하위 주제