公元1925年—粒线体与细胞呼吸

粒线体是动物细胞的能量工厂,可以把食物转变为化学物质〔三磷酸腺甘酸(Adenosine criphosphace, ATP)〕使细胞得以进行各种功能。根据内共生(endosymbiosis)理论,几亿年前粒线体曾是行自由生活的好氧生物(即利用氧气产生能量的生物)大型的厌氧生物产体内产生能量的效率很差,因此吞噬好氧的粒线体,并使其内化为体内的一分子。

所谓的细胞呼吸,即指糖在有氧气的环境中,经分解产称36个ATP分子,整个过程可分为三个阶段。第一阶段为糖解作用(glycolysis) : 在缺乏氧气的环境里,葡萄糖这种六碳糖会分解为两个丙酮酸盐(pyruvate)分子,一个三碳糖分子和2个ATP分子;第二阶段为柠檬酸循环(Citric Acid Cycle) : 粒线体内含有氧气,可使衍生自碳水化合物、脂肪和蛋白质的醋酸盐(acetate)分解为二氧化碳、水和2个ATP分子;第三阶段为竜子传递链(Electron Transport Chain)或氧化磷酸化反应(Oxidative一连串的步骤,约可产生32个

Phosphorylation) : 氢原子内的电子随着呼吸链传递至粒线体内,经过ATP分子。

20世纪期间,许多杰出的研究人员试图了解细胞呼吸过程中发生的一系列反映。1912年,奥图沃伯格认为粒线体内存在一种细胞间的呼吸酵素。1925年,戴维.凯林发现细胞色素酵素,并提出呼吸链的观念。1937年汉斯.克雷伯斯解释柠檬酸循环的步骤,因此柠檬酸循环又称克氏循环(氐ebs cycle)。1945年,弗里茨·李普曼发现辅酶A

(coenzyme A),是碳水化合物、脂肪和胺基酸新陈代谢过程中不可缺少的因子。1930年,阿尔伯特.克劳德发展出细胞分离法(cellfractionation),可将粒线体与其他胞器分离,得以进行粒线体的生化分析,并在电子显微镜下检视粒线体。

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