真核生物のミトコンドリアについて

質問

真核生物のミトコンドリアについて

原核生物は１グルコースから３８分子のATP合成できる。真核生物はミトコンドリア内で１グルコースから約３６分子合成されますよね、ここで真核生物のミトコンドリアでのATP合成数は原核生物より少なくなにかかわらず真核生物がミトコンドリアでATP合成を行うメリットは何になるんですか？教えてください<m(__)m>

回答No.4

remonpakira

>>合成効率、単位時間当たりの合成量は真核細胞の方が多いのでしょう

すいません。ここまでは全く専門外なのでわかりません。

かなり話の筋がずれてしまうのですが、比較は結構難しいと
思います。
能率を考えると環境によって、原核細胞も真核細胞も変わってくる
からです。
例えば、真核細胞でも多細胞化して高等動物までなると
グルコースを、、グリコーゲンに変えて貯蔵し、作ったATPも
クレアチンりん酸として貯蔵できます。
高等動物は原材料であるグリコーゲンと生成物であるATPの
両方を貯蔵する機能を持ちます。
当然貯蔵施設を持つ、高等動物の真核細胞の方がよどみなく
原材料が運ばれてくるので効率はあがります。

余談ですね。真核細胞にもなるとそういう戦略も図れるように
なるという事です。
その真核細胞の利点を無視するのも片手落ちな気がするので
書いてみました。

純粋に機能的な面での能率は、、正直38ATPですら怪しいと言われる
現状ですので定量は現代の化学では難しいのではないかと
思いますよ。

お礼

真核細胞はミトコンドリアを複数持っているのでATP合成に必要な膜系が多くなることもメリットかなと思いました。

回答ありがとうございました

回答No.3

remonpakira

まず、真核細胞も、解糖系で2モル、クエン酸回路で2モル、電子伝達系で34モル、計38モル合成しています。
細胞質、ミトコンドリアと合成の場は違いますが、脱水素補酵素を使った一連の流れの反応のため
ミトコンドリアだけを取り出して論じる事はできません。
好気性細菌が細胞膜のみで行う反応を、細胞質とミトコンドリアにまたがって行っているだけです。
言うならば一部屋で作業するか、続きの二部屋で作業するかだけの違いですので合成コストに違いはありません。

また真核細胞は単純に原核細胞が進化したものではないというのが今の通説です。
共通の祖先がいて、原核細胞、真核細胞に枝分かれした、、の理解が正解に近いようです。
真核細胞のすべてがミトコンドリアを持っていません。
酵母菌などの真菌は解糖系の2モルのATPで生活しています。
いま、一番信じられている説が『共生説』というもので、酵母のような真核細胞が
好気性細菌のような電子伝達系を持つ原核細胞を取り込んだのでは？と言われています。ミトコンドリアはもともと原核細胞の生物で真核細胞の生物に取り込まれて寄生していると考えられています。
私たち人間には60兆の細胞がありますがその一つ一つに原核細胞が寄生していると考えると不思議ですよね。
共生説の根拠としてミトコンドリアはミトコンドリアDNAという独自のDNAを持っています。
合成コストに差はありませんが、
真核細胞は原核細胞が進化したものでなく、かつ電子伝達系を持たない真核細胞が原核細胞を吸収したと考えれば
仮に原核細胞に真核細胞にない優れた点があろうとなんら不思議はありません

お礼

詳しい回答ありがとうございました

補足

詳しい回答ありがとうございます。

続けて聞きたいのですが真核、原核ともに１グルコースからできるATPはあまり変わりないのはわかりましたが合成効率、単位時間当たりの合成量は真核細胞の方が多いのでしょうか？もし違いがあるならどうして違いがあるか教えてください<m(__)m>

回答No.2

jo-gi

そこまで詳しく分かりませんが、細胞質での効率の悪い無気呼吸しかなかったのに比べ、ミトコンドリアでの効率の良い有気呼吸の獲得自体、凄いメリットだったのではないでしょうか。
あと、細胞の巨大化は呼吸効率によります。ミトコンドリアが内側にあれば細胞壁が不要で膜の面積を稼げるので初めて呼吸効率が高いまま巨大化できます。これもメリットではないでしょうか？

すいません。これくらいしかお役に立てませんが・・・

補足

回答ありがとうございます。とても参考になりました

どうして細胞の巨大化は呼吸効率によるのしょうか？すみません何度も質問してしまって<m(__)m>

回答No.1

jo-gi

断言は出来ませんが、おそらくヒトの呼吸は１グルコースから38分子のＡＴＰを合成していたので、真核生物も38ＡＴＰだと思いますよ。

補足

すみません原核生物→原核細胞。真核生物→真核細胞に訂正です。

あと真核細胞がミトコンドリアでATP合成を行うメリットは何なんでしょうか？