細胞的能量轉(zhuǎn)換─線粒體和葉綠體(已修改)
2025-05-12 06:02 本頁面
【正文】 1 第五章 細胞的能量轉(zhuǎn)換 ─線粒體和葉綠體 （ 3學時） 線粒體和葉綠體是細胞內(nèi)的兩種產(chǎn)能細胞器。 ● 線粒體與氧化磷酸化 ● 葉綠體與光合作用 ● 線粒體和葉綠體是半自主性細胞器 ● 線粒體和葉綠體的增殖與起源 2 第一節(jié) 線粒體與氧化磷酸化 ● 線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu) ● 線粒體的化學組成及酶的定位 ● 氧化磷酸化 3 一、線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 線粒體的形態(tài)、大小、數(shù)量與分布 ? 線粒體一般呈粒狀或桿狀，但因生物種類和生理狀態(tài)而異，可呈環(huán)形，啞鈴形、線狀、分杈狀或其它形狀。數(shù)目一般數(shù)百到數(shù)千個，線粒體通常分布在細胞功能旺盛的區(qū)域。 線粒體的 超微結(jié)構(gòu) ? 外膜 (outer membrane）：含 孔蛋白 (porin)，通透性較高。 ? 內(nèi)膜（ inner membrane）：高度不通透性，向內(nèi)折疊形成嵴（ cristae），嵴能顯著擴大內(nèi)膜表面積（達 5~10倍）。含有與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白 （執(zhí)行氧化反應的電子傳遞鏈酶系、 ATP合成酶、 線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運蛋白）。 ? 膜間隙（ intermembrane space）：含許多可溶性酶、底物及輔助因子。 ? 基質(zhì)（ matrix）：含三羧酸循環(huán)、脂肪酸和丙酮酸氧化等酶系、線粒體基因表達酶系等以及線粒體 DNA, RNA，核糖體。 4 二、線粒體的化學組成及酶的定位 線粒體的化學組成 ?蛋白質(zhì) (線粒體干重的 65～ 70％ ) ?脂類 (線粒體干重的 25～ 30％ )： ? 磷脂占 3/4以上，外膜主要是卵磷脂，內(nèi)膜主要是心磷脂。 ? 線粒體脂類和蛋白質(zhì)的比值 : :1（內(nèi)膜）； 1:1（外膜） 線粒體酶的定位 5 線粒體主要酶的分布 部位 酶 的 名 稱 部 位 酶 的 名 稱 外膜 單胺氧化酶 NA D H 細胞色素 c 還原酶 （ 對魚藤酮不敏感 ） 犬尿酸羥化酶 ?；o酶 A 合成酶 膜間隙 腺苷酸激酶 二磷酸激酶 核苷酸激酶 內(nèi)膜 細胞色素 b ， c ， c1， a ， a3氧化酶 AT P 合成酶系 琥珀酸脫氫酶 β 羥丁酸和 β 羥丙酸脫氫酶 肉毒堿酰基轉(zhuǎn)移酶 丙酮酸氧化酶 NA D H 脫氫酶（對魚藤酮敏感） 基質(zhì) 檸檬酸合成酶、蘋果酸脫氫酶 延胡索酸酶、異檸檬酸脫氫酶 順烏頭酸酶、谷氨酸脫氫酶 脂肪酸氧化酶系、 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、 蛋白 質(zhì)和核酸合成酶系、 丙酮酸脫氫酶復合物 6 三、氧化磷酸化 線粒體主要功能是進行氧化磷酸化，合成 ATP，為細胞生命活動提供直接能量。 什么是氧化磷酸化： ? 當電子從 NADH或 FADH2經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧形成水時，同時伴有 ADP磷酸化形成 ATP，這一過程稱為 氧化磷酸化 。 什么是呼吸鏈： ? 在線粒體內(nèi)膜上存在有關(guān)氧化磷酸化的脂蛋白復合物，它們是傳遞電子的酶體系，由一系列可逆地接受和釋放電子或 H+的化學物質(zhì)組成，在內(nèi)膜上相互關(guān)聯(lián)地有序排列，稱為 電子傳遞鏈（ electrontransport chain） 或 呼吸鏈（ respiratory chain）。 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)的分子基礎 氧化磷酸化的偶聯(lián)機制 — 化學滲透假說 (Chemiosmotic Hypothesis, Mithchell,1961) 線粒體能量轉(zhuǎn)換過程略圖 7 氧化磷酸化的分子基礎 電子載體 ?呼吸鏈電子載體主要有：黃素蛋白、細胞色素、鐵硫蛋白、輔酶 Q等。 ?黃素蛋白：含 FMN或 FAD的蛋白質(zhì)，每個 FMN或 FAD可接受 2個電子 2個質(zhì)子。 ?細胞色素：分子中含有 血紅素鐵 ，以共
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