미토콘드리아

소개글

미토콘드리아에 대한 보고서 자료입니다.

목차

서론

본론

1. 미토콘드리아란?

2. 미토콘드리아 구조

1)외막

2)내막

3)미토콘드리아 기질

3. ATP란 무엇인가?

4.ATP 구조와 에너지량

5.에너지 생성 과정

1)해당과정

2)Kreb\'s cycle

3)전자전달계와 화학적 삼투현상

본문내용

또 한 분자의 이산화탄소를 방출하고 NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨주며 동시에 CoA과 결합하여 숙신산 CoA(Succinyl Coenzyme A)가 되며, 앞의 NAD+는 NADH(DPNH2)가 된다.
7.숙신산 CoA는 다시 CoA와 떨어지며 ADP(Adenosine Diphosphate)와 인산에 에너지를 공급, 숙신산(Succinic Acid)이 된다(앞에서 ADP+Pi->ATP+H2O).
숙신산은 FAD(Fe2+ FA+)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨주어 FADH2(Fe2+ FA-H)를 만들고 푸마르산(Fumaric Acid)이 된다.
8. 푸마르산에 푸마르산 가수효소(Fumaric acid hydrase)와 물 분자를 첨가하여 말산(Malic Acid)을 만든 후,
9. NAD+(DPN)에 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자를 넘겨주어 NADH(DPNH2)를 만들면 맨 처음의 옥살아세트산이 된다.
3) 전자 전달계와 화학적 삼투 현상
전자전달계
해당 과정과 TCA회로에서 이탈된 전자와 수소가 NADH와 FADH2의 형태로 전자전달효소를 거치면서 산화·환원 과정을 통해 ATP가 생성되는 과정이다. NADH와 FADH2에서 이탈된 전자와 수소이온(H+)이 최종적으로 O2에 수용되어 물(H2O)이 생성된다. 이때 1분자의 NADH로부터 3ATP가, 1분자의 FADH2로부터 2ATP가 생성된다. 호흡에 관여하는 전자전달계는 미토콘드리아의 내막에 있는 막단백질들에 의해 형성된다.
NADH 탈수소효소 복합체로부터 호흡에서의 전자전달계가 시작된다. NADH + H + 는 NADH 탈수소효소 복합체 에서 NAD + 와 2개의 H + 로 분해된다. 이 과정에서 이탈된 전자는 유비퀴논(ubiquinone, UQ 또는 Coenzyme Q10)으로 전달되고 NAD는 호흡과정으로 돌아가 재활용된다. 이 과정에서 방출되는 에너지를 이용해 양성자 4개를 미토콘드리아의 막간 강으로 능동수송 한다. 호흡과정에서는 NADH + H + 말고도 FADH2가 생성되는데 FADH2는 숙신산-Q-환원효소에서 FAD + 와 2개의 H + 로 분해된다. 2개의 전자는 역시 유비퀴논으로 들어가고 FAD는 호흡 과정으로 돌아간다.
유비퀴논은 전자를 시토크롬 b0f 복합체로 전달한다. 이 복합체를 통과하는 동안 전자의 에너지를 이용해서 양성자 4개를 막간 강으로 능동수송 한다. 시토크롬 b0f의 전자는 시토크롬 c로 전달되며 이는 다시 시토크롬 af 복합체로 전달된다. 이 곳에서 전자는 산소를 환원시킴으로써 물을 생성한다.
화학적 삼투현상
화학적 삼투현상은 전기 화학적 구배에서 에너지를 수확하는 과정을 말하며 산화적 인산화 동안 일어난다. 전자 전달계에서 방출된 에너지는 기질로부터 양성자를 내보내는데 사용된다. 그 결과 미토콘드리아 내막을 사이에 두고 양성자 농도 구배가 형성된다. 즉 막간 공간의 농도는 높고 기질내 농도는 낮아진다. 막간 공간에는 양전하, 기질은 음전하가 형성되어 막전 압이 형성된다. 양전하 사이의 반발력이 양성자를 미토콘드리아내막으로 들여보내도록 유도하는 경향이 있다. 그러나 미토콘드리아 내막은 양성자를 통과시키지 않는다. 따라서 양성자 운송 통로(proton transport channel)가 존재하며 이 통로를 통해 양성자를 기질로 들이민다. ATP 합성 효소 복합체(synthase complex) 가 그 통로를 제공한다. 이 통로는 열려있는 구멍이기 때문에 양성자는 확산에 의해 이 ATP 합성 효소를 통과한다. 양성자로 방출된 에너지는 고농도에서 저농도로 이동하여 ADP에 인 산기(Pi)를 결합시켜 ATP를 만든다.

키워드

미토콘드리아,   전자 전달계,   ATP