소개글
"미토콘드리아"에 대한 내용입니다.
목차
1. 미토콘드리아의 구조와 기능
1.1. 미토콘드리아의 구조
1.2. 미토콘드리아의 기능
1.2.1. 호흡의 3단계
1.2.1.1. 해당과정
1.2.1.2. 시트르산회로
1.2.1.3. 전자전달과 화학삼투적 인산화
1.2.2. 미토콘드리아의 에너지 생산 과정
1.3. 미토콘드리아의 구성
1.3.1. 외막
1.3.2. 내외막의 사이
1.3.3. 내막
1.3.4. 스트로마
2. 미토콘드리아의 에너지 생산
2.1. 해당과정
2.2. TCA 회로
2.3. 전자 전달계
3. 미토콘드리아의 에너지 이용
3.1. 근수축
3.2. 능동수송
3.3. 발음
3.4. 화학 에너지
3.5. 전기 에너지
3.6. 빛 에너지
4. 참고 문헌
본문내용
1. 미토콘드리아의 구조와 기능
1.1. 미토콘드리아의 구조
미토콘드리아의 구조는 세포의 종류에 따라 다양하지만, 대체로 크기나 모양이 세균과 유사하다"미토콘드리아는 자체의 DNA와 RNA, 리보솜을 가지고 있어 자신의 고유한 단백질을 만들 수 있다"."살아있는 세포를 시간에 따라 촬영하면 미토콘드리아는 매우 운동성이 좋은 소기관으로서, 끊임없이 모양과 위치를 바꾸는 것을 볼수 있다"."세포 안에 다량 존재하는 미토콘드리아(간세포의 경우 1000~2000개 존재)는 세포골격의 미세소관과 결합하여 기다란 움직이는 사슬을 만들고 있다"."미토콘드리아는 전체적으로 소시지 형태의 구조체이며, 네 구역으로 나뉘어져 있다"."각 구역은 각각 독특한 기능을 수행할 수 있도록 특별한 단백질로 구성되어 있다"."외막에서는 포린이라는 수송단백질이 다량 존재하여 지질이중층을 따라 수용성 통로를 구성하고 있다"."내막은 전자전달과 양성자 펌프 역할을 담당하는 부위이며, ATP 합성효소가 위치하고 있다"."내막에 있는 거의 대부분의 단백질은 산화적 인산화에 필요한 전자전달계의 구성성분이다".
1.2. 미토콘드리아의 기능
1.2.1. 호흡의 3단계
1.2.1.1. 해당과정
해당과정은 세포질에서 일어나는 포도당의 해당과정이다. 포도당이 분해되어 2분자의 피루브산으로 전환되는 과정으로, 이 과정에서 2분자의 ATP와 2분자의 NADH2가 생성된다.
산소가 충분히 공급되면 이 NADH2는 전자전달계에서 6ATP를 생성하게 된다. 하지만 산소 공급이 충분하지 못하면 NADH2는 피루브산과 결합하여 젖산이 된다. 이로 인해 근육의 통증이 유발될 수 있는데, 심하게 운동할 때 근육 속의 산소가 부족하여 피루브산이 쌓이고 젖산으로 변하기 때문이다. 젖산의 축적으로 근세포의 삼투압이 증가하여 물이 유입되고, 이로 인해 근세포가 팽창하면서 주변 신경이 압박되어 통증을 느끼게 된다.
즉, 산소가 충분하면 피루브산이 전자전달계로 들어가 ATP를 생성하지만, 산소가 부족하면 피루브산이 젖산으로 전환되어 에너지 생산이 저하되고 부작용이 발생하게 되는 것이다.
1.2.1.2. 시트르산회로
시트르산회로는 미토콘드리아 기질 내에서 일어나는 과정으로, 해당과정에서 생성된 피루브산이 탈탄산효소와 탈수소효소의 작용을 받아 CO₂와 H₂로 분해되는 과정이다. 이 과정에서 활성 아세트산이 미토콘드리아 내에 있던 옥살아세트산과 결합하여 시트르산이 되며, 시트르산은 다시 α-케토글루탐산, 숙신산, 푸마르산, 말산을 거쳐 옥살아세트산으로 되어 회로를 완료한다.
이 과정에서 생성된 NADH와 FADH₂는 전자전달계에 전자를 전달하여 FAD와 NAD⁺를 재생산하며, 유리된 수소는 산소와 결합하여 물이 된다. 이와 공역하는 산화적 인산화반응에 의해 ATP가 합성된다. 또한 succinyl-CoA → succinate의 반응에서 기질수준의 인산화반응이 일어나 GTP를 합성하고, 이것의 인산기는 ADP에 전달되어 ATP를 합성한다. 따라서 시트르산회로는 미토콘드리아에서 일어나는 에너지 생산 과정에 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다고 볼 수 있다.
1.2.1.3. 전자전달과 화학삼투적 인산화
전자전달과 화학삼투적 인산화는 미토콘드리아의 에너지 생산 과정에서 매우 중요한 단계이다. 미토콘드리아 내막에는 수많은 전자전달계가 존재하며, 이들은 단계적으로 전자를 전달하면서 양성자를 막간 공간으로 펌핑한다. 이로 인해 막간 공간과 기질 사이에 양성자 농도차와 전위차가 발생하게 된다. 이러한 화학 및 전기적 에너지는 ATP 합성효소를 통해 ADP와 무기인산염을 축합시켜 ATP를 생산하는데 이용된다. 전자는 NADH와 FADH2로부터 단계적으로 이동하여 최종적으로 산소 분자와 결합하여 물...
참고 자료
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