ภายในเซลล์ที่มีชีวิตทุกตัว มิโตคอนดรีย์เป็นโรงไฟฟ้า ปรับเปลี่ยนสารอาหารเป็นเอทีพี แรงพลังงานสากลที่ขับเคลื่อนกระบวนการทางชีววิทยาออร์แกเนลล์เหล่านี้เป็นปัญหาในการขนส่งที่พิเศษ: เปลือกภายในของพวกมันสร้างอุปสรรคที่ไม่ผ่านเข้าสู่ NADH ซึ่งเป็นสารบรรทุกอิเล็กตรอนที่สําคัญที่เกิดจากการแยกอาหาร
ปาราโดคซ์ทางชีววิทยานี้ได้ถูกแก้ไขผ่านการวิวัฒนาการของระบบขนส่งไมโตคอนดรีย์ที่ซับซ้อน - ระบบขนส่งเฉพาะที่สะสมการแตกแยกทางการเผาผลาญนี้ระบบเรลเล่โมเลกุลเหล่านี้ทําให้เซลล์สามารถสร้างพลังงานได้อย่างต่อเนื่อง แม้ว่ามีอุปสรรค.
มิโตคอนดรีย์ผลิตประมาณ 90% ของ ATP ของเซลล์ผ่านการฟอสโฟริเลชั่นทางออกซิเดต Their distinctive double-membrane structure features a highly folded inner membrane containing the electron transport chain - a series of protein complexes that create the proton gradient driving ATP synthesis.
NADH ทําหน้าที่เป็นผู้ให้อิเล็กตรอนหลักในการผลิต ATP ขนอิเล็กตรอนพลังงานสูงจากเส้นทางการเผาผลาญเช่น glycolysis และวงจรกรดซิตริกสถานะการออกซิเดชั่นของมัน สะท้อนสภาพพลังงานของเซลล์โดยตรงทําให้มันเป็นตัวชี้วัดการเผาผลาญ
ผิวภายในไมโตคอนดรีย์แสดงให้เห็นถึง 3 ข้อขัดขวางในการขนส่ง NADH: ขนาดโมเลกุลขนาดใหญ่, ภาระลบ, และการไม่มีโปรตีนขนส่งที่อุทิศซึ่งทําให้จําเป็นต้องใช้กลไกการโอนอิเล็กตรอนแบบอื่น.
ระบบขนส่งไมโตคอนดรีย์แก้ปัญหาการขนส่งนี้ ผ่านโซ่เรเล่โมเลกุลระบบเหล่านี้ส่งอิเล็กตรอน (ไม่ใช่ NADH เอง) ผ่านเยื่อโดยใช้ตัวนําระหว่างที่สามารถเจาะเข้าไปในชั้นสองของไขมัน.
หม้อขนส่งนี้มีส่วนใหญ่ในกล้ามเนื้อ สมอง และเนื้อเยื่อไขมันสีน้ําตาล มันส่งอิเล็กตรอนตรงไปยังยูบิคิโคนในห่วงโซ่ขนส่งอิเล็กตรอน โดยเลี่ยงคอมเพล็กซ์ Iเส้นทางนี้สร้างเพียง 1.5 ATP ต่อ NADH ทําให้มันใช้พลังงานได้น้อยลง
ปฏิบัติงานเป็นหลักในเซลล์ตับ หัวใจ และไต รุ่นนี้ส่งอิเล็กตรอนไปยัง NAD+ ในเมทริกซ์ไมโตคอนดรีย์5 ATP ต่อ NADH โดยการใช้พลังงานที่สมบูรณ์แบบของคอมเพล็กซ์ I.
| ลักษณะ | กลีเซอรอล-ฟอสฟาต | สะพานมาลาต-แอสปาร์ทาต |
|---|---|---|
| ความเร็ว | เร็วๆ | นิ่งๆ |
| ประสิทธิภาพ | ต่ํา (1.5 ATP/NADH) | สูง (2.5 ATP/NADH) |
| เนื้อเยื่อพื้นฐาน | กล้ามเนื้อ สมอง ไขมันน้ําตาล | ตับ หัวใจ กลาก |
โปรตีนเยื่อนี้แลกเปลี่ยน α- ketoglutarate ของมิตอคอนดรีย์กับ cytosolic malate โดยรักษาสมดุลทางอุปถัมภ์ในขณะที่ทําให้การถ่ายทอดอิเล็กตรอนเป็นไปได้
การครบวงจรมะลาต-แอสปาร์เตต ผู้ขนส่งตัวนี้แลกมิตาคอนดรียัลแอสปาร์เตตกับซิตโซลกลูทามาท ทําให้การทํางานต่อเนื่องได้
เซลล์มะเร็งแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญของธาตุ ที่มีลักษณะด้วยการเพิ่มการกลีโคลิส (ผลการวาร์เบิร์ก) และความขึ้นอยู่กับกลูทามินการปรับตัวเหล่านี้ต้องมีการปรับปรุงกิจกรรมระบบรถยนต์ เพื่อสนับสนุนการแพร่ระบาดอย่างรวดเร็ว.
การวิจัยที่เกิดขึ้นใหม่ชี้ให้เห็นว่า การยับยั้ง ระบบรถขนส่ง อาจขัดแย้งพลังงานของเซลล์มะเร็งที่นําเสนอเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้.
ระบบขนส่งไมโตคอนดรีย์ เป็นพื้นฐานการเผาผลาญที่จําเป็น แก้ปัญหาพื้นฐานของการขนส่งพลังงานผ่านเยื่อที่ไม่ผ่านการศึกษาของพวกเขานําเสนอความรู้เกี่ยวกับพลังงานเซลล์ และกลยุทธ์การรักษาที่เป็นไปได้สําหรับโรคทางอุปถัมภ์และมะเร็ง.