线粒体进行什么作用?
线粒体是真核细胞(动物、植物、真菌)中负责产生能量的结构,也是细胞中重要的细胞器;它是由一层膜包被的细胞器,可形成细胞质溶质。 线粒体的起源至今仍是一个未解之谜。目前得到广泛认可的是,线粒体起源于原核微生物。由于真核生物细胞的细胞壁主要含有糖类,原始的真核细胞可能具有与细菌细胞壁类似的结构,并且通过细胞壁进行营养吸收和废物排除。随着细胞演化并分化为动物、植物和真菌等,细胞壁的其他成分如K加合物等也被带入细胞内。然而,作为代谢活性部位的细胞器膜不可能是由带有多糖基团的膜组成的,人们推测这些部位可能会通过囊泡与细胞膜相连,而线粒体即由此进化而来。
在细胞中,不同位置的线粒体拥有不同的功能。对于肌肉细胞来说,它们需要不断地合成ATP来提供能量使肌纤维收缩,因此所有的线粒体都具有产生ATP的能力。其他类型的线粒体则可以通过其周围细胞器或细胞膜摄取营养物质以供能。例如,骨骼肌里的线粒体除了从血液中摄取葡萄糖外,还可以从周围的骨骼肌细胞器(如内质网)获取氨基酸。而在脑细胞中的线粒体则主要通过在线粒体膜上合成脂肪酸来作为能量来源。
尽管线粒体在细胞中扮演着重要角色,但是细胞缺乏线粒体会导致机体死亡吗?答案是否定的。许多细胞在没有线粒体的条件下可以存活数周甚至更长的时间,例如,处于缺氧环境下的肌细胞以及处于缺血-再灌注损伤中的肝细胞。这表明,在极端情况下,当线粒体受损时,细胞可以通过其它途径获得足够的能量。
近年来研究最热的能源基因是烯醇化酶基因和乳酸脱氢酶基因,它们的产物可以作为体内酮体的前体,通过生成乙酰辅酶A参与TCA循环,最后生成ATP。另外,在细胞缺氧的情况下,还可以利用乳酸或者乙醇生成丙酮,进而转化为琥珀酸,最后进入TCA循环,为细胞提供能源。