AS生物线粒体知识讲解 基础差一样能够得高分

线粒体在生物中占据一席之地，因为是细胞中能量提供者，经常被称为能量工厂，也是细胞进行有氧呼吸的主要场所。对于AS生物的同学们，学好细胞线粒体这章对于同学们日后的学习有非常重要的作用。【史上最简单的AS生物结构认知学习方法来啦 错过可就后悔了】本期就给大家讲解AS生物线粒体，希望通过我们的图文结合，能够让你充分理解。

AS生物线粒体结构

我们可以看到，这个图中线粒体的大致形状是一个略长的椭圆/棒状。不过，在不同生物种类和生理状态下，线粒体的形状和体积会发生改变。 它和细胞核一样，有着一个双层的生物膜。它的外层膜（outer membrane）上分布着一种叫做porin的孔道蛋白。他们可以让几乎所有小、水溶的分子进入。线粒体当然不会答应让所有的这些分子进入到它的基质，于是就有了内层膜的用武之地。内层膜的筛选比外层膜强得多，它才是真正选择基质中分子的结构。同时，内层膜会向内折叠，形成嵴（cristae）。嵴可以增加内层膜的表面积，以增加呼吸作用效率。内层膜和外层膜之间的空间被称为膜间隙（intermembrane space）；内层膜之内的空间叫做基质（matrix）。基质中含有大量蛋白质和脂质。鉴于线粒体和生物的呼吸作用息息相关，我们发现，细胞需要的能量越多，细胞中线粒体的数量也就越多。例如，一个肝脏细胞可能就含有2000个以上线粒体。

AS生物线粒体呼吸作用

呼吸作用简单来说就是可控地 “燃烧” 富含能量的分子，并且将释放出来的能量储存进ATP中。呼吸作用的主要发生地点是线粒体基质和嵴。基质中含有在kreb cycle中作用的酶以及给这个反应提供氢和电子的酶。膜上的电子载体（electron carrier）上的电子的流动给ATP的形成提供了能量。ATP被合成后，他们将会被释放出线粒体。由于他们是非常小的可溶分子，他们可以扩散到细胞的每一个地方去。ATP被水解（分解）成ADP（triphosphate变为diphosphate）的时候会脱掉一个磷酸基团，并释放出大量自由能。ATP实际上是 “储存” 能量的分子。他们有着三个磷酸基团，连在一个腺嘌呤（adenine）和核糖后面。

如图所示，磷酸基团和磷酸基团之间是一个波浪线，和我们常见的化学键的表示方法并不一样。这样的键是高能键，意味着它们蕴含着大量的能量。在合成ATP的时候，ADP会被循环利用，通过ATP合成酶在其后端重新加回一个磷酸基团，变回ATP。

AS生物线粒体内共生学说

说到内共生学说，就要提到沉降系数（sedimentation coeffitient）。沉降系数是指离心时颗粒在溶液中达到力平衡所需要的时间。1S为10的-13次方秒 公式：s=v/(ω^2‧r)简单来说，就是S前面的数字越大，这个粒子的分子量越大。大致讲完沉降系数，接下来进入正题。线粒体和其大多数的细胞器不一样，它有着自己的核糖体和环状的DNA分子。它们的核糖体的大小是70S——正好是细菌等生物的核糖体大小。这让生物学家们思考，是否线粒体在很早很早的远古时期有可能是一个独立的生物个体，并在之后的发展进化中变成了更大的细胞的一个部分。这就是内共生学说（endosymbiotic theory）。

这实际上是一个对双方都有益的过程。细胞可以通过线粒体得到ATP，而线粒体也可以更容易的获得呼吸作用的原材料。不过，虽然线粒体中的DNA和核糖体都还在正常工作，生产着一些重要的蛋白，它们已经不能独立生存了。

AS生物线粒体非内共生学说

非内共生学说（non-endosymbiotic theory）的支持者认为，线粒体并不是一个细胞体外的细菌，而是漫长的自然进化的结果。他们提出，真核细胞的前身是一种异常大的原核细胞。由于体积庞大的关系，它们的用于呼吸作用的膜就要内陷，以增加呼吸作用。后来，核基因组发生了分裂。内陷的质膜包住了这些分裂出来的基因组，并把它们和细胞质和细胞质分开。缓慢地，细胞内的分化逐渐增强，于是只有线粒体能进行呼吸作用了。

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