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一个细胞中只有一个线粒体吗?为什么?

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/07/04 14:59:04
一个细胞中只有一个线粒体吗?为什么?
一个细胞中只有一个线粒体吗?为什么?
解题思路: 一个细胞中有多个线粒体
解题过程:
一个细胞中有多个线粒体。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。
线粒体是细胞中负责生产能量的部分,他是细胞的“发电站”。在一个特定细胞中,线粒体数量的多少取决于这个细胞需要多少能量。肌肉要消耗许多能量。因此人的一个肌肉细胞含有数千个线粒体——随着运动的增加,线粒体的数量也会增加。相反,人的皮肤不需要太多能量,所以皮肤细胞中可能只有几个线粒体。

真核细胞是组成包括人类在内的所有生物的基本单位。线粒体就是真核生物细胞内一种重要细胞器,它们由内外两层脂膜围成,基质内含有线粒体自己的基因组(mtDNA)和细胞氧化代谢中必需的的酶和蛋白。线粒体内膜上的电子传递链的氧化磷酸化反应为机体提供ATP,是生命活动的主要能量和热量来源,因此线粒体被誉为细胞的‘动力站’。在20世纪后半页,先后有五位科学家由于在线粒体生物能力学领域的重大发现而获得诺贝尔奖。近十多年来,人们还发现线粒体除了能量转换功能之外, 还有其它多种极为重要的生理功能,包括生成活性氧自由基、调节细胞的氧化还原电势和信号转导、调控细胞凋亡和某些基因的表达等。 由于线粒体在细胞凋亡中的关键性作用,因此线粒体又被称为‘细胞生存和死亡之马达’。当前,线粒体的研究已深入到生物的发育、代谢、衰老、疾病、肿瘤以及进化、遗传等众多重要领域 ,成为当前生命科学和分子医学中最活跃的新前沿之一。 线粒体的生物医学意义为何如此重要?这是因为: (1)所有真核生物的每个细胞都含有几百或数千个线粒体,分布于细胞质的核外空间约20%;线粒体通过呼吸作用建立跨膜质子电化学势能(∆P,由跨膜电位∆ψ和跨膜质子浓度差∆pH两者组成,成为生物体内能量转换的中介体,为生命提供约90%的ATP 能量(即氧化和磷酸化的能量偶联),对维持多种形式的生命运动、推动体内生物合成、维护细胞结构和产生维持生命必须的热量具有头等重要的意义。 (2)线粒体通过呼吸链的电子泄漏也产生超氧自由基O2·-,进一步可生成过氧化氢(H2O2)、单线态氧(1O2)、羟自由基 (OH·-)等活性氧(Reactive Oxygen Species ,ROS),并能合成一氧化氮自由基( NO),因而线粒体是生物体内90%以上的活性氧发源地。活性氧既是氧化还原应激(Redox stress)的始发性的因素,又是细胞氧化还原势能(Redox potential)和氧化还原信号 (Redox signaling)的原发的调控因子,它们对调控基因表达、激发应激信号(如SRC,PKC.MAPK,RTK等激酶)、激活相关转录因子(Fos,Jun.NF-kß等)和氧化还原激酶活性等有重要作用,成为调控生物个体的生长、发育、衰老和死亡的细胞信号网络通路。细胞内和线粒体内多种抗氧化系统可以调节线粒体ROS的生成,从而维持了正常生理条件下细胞内ROS的安全低浓度的稳态;一旦这种稳态被打破,既可引起mtDNA等生物分子的氧化损伤,成为机体产生疾病和引发衰老的重要因素。 (3)线粒体由上千种蛋白组成,是细胞代谢网络的中心枢纽。它涵盖和控制着约189条生化代谢系列反应:包括呼吸氧化、糖酵解、脂肪酸氧化、三羧酸循环、活性氧解毒、磷脂合成、尿素循环、血朴啉(porphirin)合成和steoridogenesis、以及蛋白质跨膜转运路径等,并在维持细胞内离子的平衡中起中心作用。因此,线粒体主导和维持着细胞的生理活动、生长发育和衰老的主要代谢基础。同样,线粒体也从联系内外环境应激因素与细胞死亡信号网络的中心枢纽来引导细胞和生物的衰老进程。 (4)线粒体有自己的遗传基因(mtDNA,被称为人体的第24对染色体), 因而线粒体是细胞内半独立增殖的细胞器, 其增殖半寿期一般为7-10天,这一过程是在线粒体基因和细胞核基因双重控制下完成的。线粒体在细胞内不断进行分裂和融合,实现线粒体之间的遗传物质的交换和传递,并在细胞内形成的动态的线粒体网络结构(见图1)。线粒体生理功能随着生物增龄和衰老而下降,其结构和组成也发生损伤,例如线粒体增殖和DNA拷贝数减低、mtDNA的氧化损伤、心磷脂,酶蛋白的结构性变化以及氧化和磷酸化能量转换功能下降等。当野生型线粒体合成和增殖减弱导致线粒体数量和质量下降达到该组织或器官的“能量阈值”以下时(即野生型线粒体与突变型线粒体比例下降到的该器官的特定“阈值”),细胞便开始走向衰老或死亡。
最终答案:略