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正文內(nèi)容

葉綠體和線粒體(2)(編輯修改稿)

2024-09-12 01:25 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 Ψ =電位梯度, T=絕對溫度, R=氣體常數(shù),F(xiàn)為法拉第常數(shù),當(dāng)溫度為 25℃ 時(shí)△ P的值為 220mV左右。 (一)質(zhì)子動(dòng)力勢, protonmotive force Chemiosmotic Theory ? 狀如蘑菇,屬 F型質(zhì)子泵。 ? 分為球形的 F1(頭部)和嵌入膜中的 F0(基部)。 ? F1由 5種多肽組成 α3β3γδε復(fù)合體,具有三個(gè) ATP合成的催化位點(diǎn)(每個(gè) β亞基具有一個(gè))。 ? F0由三種多肽組成 ab2c12復(fù)合體,嵌入內(nèi)膜, 12個(gè) c亞基組成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu),具有質(zhì)子通道。 (二) ATP合酶 ( ATP synthase) ATP synthase ? 1979年 Boyer P提出構(gòu)象耦聯(lián)假說。 其要點(diǎn)如下 : ? 1. ATP酶利用質(zhì)子動(dòng)力勢,發(fā)生構(gòu)象改變,改變與底物的親和力,催化 ADP與 Pi形成 ATP。 ? 2. F1具有三個(gè)催化位點(diǎn),在特定的時(shí)間,三個(gè)催化位點(diǎn)的構(gòu)象不同( L、 T、 O),與核苷酸的親和力不同。 ? 3.質(zhì)子通過 F0時(shí),引起 c亞基構(gòu)成的環(huán)旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng) γ亞基旋轉(zhuǎn),由于 γ亞基的端部是高度不對稱的,它的旋轉(zhuǎn)引起 β亞基 3個(gè)催化位點(diǎn)構(gòu)象的周期性變化( L、 T、 O),不斷將 ADP和 Pi加合在一起,形成 ATP。 ? 支持構(gòu)象耦聯(lián)假說的實(shí)驗(yàn): 吉田( Massasuke Yoshida)等 (三) P/O值 ? 簡單地來說 P/O值就是每消耗一個(gè)氧原子所產(chǎn)生的 ATP分子數(shù),它表示氧化磷酸化的效率。 ? Kalckar( 1937)等最早報(bào)道了組織勻漿的 P/O比。但一直是個(gè)有爭議的問題,通常認(rèn)為 NADH/ 3,F(xiàn)ADH2/ 2;或者前者為 ,后者為 。 ? 最近根據(jù) ATP合酶的結(jié)構(gòu)有一種新的提法。 (四)氧化磷酸化抑制劑 ? 1.電子傳遞抑制劑 ? 抑制復(fù)合物 I,如阿米妥、魚藤酮。 Amytal rotenone ? 抑制復(fù)合物 II,如: 2噻吩甲酰三氟丙酮和萎銹靈。 2Thenoyltrifluoroacetone carboxin 抑制復(fù)合物 III,抗霉素 A 。 Antinomycin A 1 抑制復(fù)合物 IV,如 CO、 CN、 NaN H2S。 電子傳遞抑制劑可用來研究呼吸鏈各組分的排列順序,當(dāng)呼吸鏈某一特定部位被抑制后,底物一側(cè)均為還原狀態(tài),氧一側(cè)均為氧化態(tài),可用分光光度計(jì)檢測。 ? 2.磷酸化抑制劑 ? 與 F0結(jié)合結(jié)合,阻斷 H+通道。如:寡霉素。 oligomycin ? 2.磷酸化抑制劑 ? 與 F0結(jié)合結(jié)合,阻斷 H+通道。如:寡霉素。 ? 3.解偶聯(lián)劑( uncoupler) ? 解偶聯(lián)蛋白 (uncoupling proteins, UCPs):位于動(dòng)物棕色脂肪組織和肌肉線粒體,與維持體溫有關(guān)。 ? 質(zhì)子載體: DNP、 FCCP。 ? 質(zhì)子通道:增溫素( thermogenin)。 ? 其它離子載體:如纈氨霉素。 ? 某些藥物:如過量的阿斯匹林。 四、線粒體的半自主性 ? 線粒體類似于細(xì)菌的特征: ① 環(huán)形 DNA; ② 70S核糖體; ③ RNA聚合酶 可被利福平 、 鏈霉素等抑制 ; ④ tRNA和氨?;?tRNA合成酶 不同于細(xì)胞質(zhì)中的; ⑤ 蛋白質(zhì)合成的 起始氨?;?tRNA是 N甲酰甲硫氨酰 tRNA;對細(xì)菌蛋白質(zhì)合成抑制劑 氯霉素敏感對細(xì)胞質(zhì)蛋白合成抑制劑 放線菌酮 不敏感 。 五、線粒體的增殖 ? 線粒體來源于已有的線粒體的分裂 。 FtsZ ring structures around the division site of a chloroplast and mitochondrion 六 線粒體和一些疾病 ? 線粒體和一些疾病以及細(xì)胞的衰老和凋亡有關(guān) . ? 自由基假說 : 第二節(jié) 葉綠體 ? 光合作用是地球上有機(jī)體生存和發(fā)展的根本源泉。 ? 綠色植物年產(chǎn)干物質(zhì)達(dá) 1014公斤。 一、形態(tài)與結(jié)構(gòu) 在高等植物中葉綠體象雙凸或平凸透鏡狀,長徑5~10um,短徑 2~4um,厚 2~3um。高等植物的葉肉細(xì)胞一般含 50~ 200個(gè)葉綠體,可占細(xì)胞質(zhì)的 40%,葉綠體的數(shù)目因物種細(xì)胞類型,生態(tài)環(huán)境,生理狀態(tài)而有所不同。 在藻類中葉綠體形狀多樣,有網(wǎng)狀、帶狀、裂片狀和星形等等,而且體積巨大,可達(dá) 100um。 ? 狀如透鏡,長徑 5~10um,短徑 2~4um,厚 2~3um。葉肉細(xì)胞含 50~200個(gè)葉綠體,占細(xì)胞質(zhì)的 40%。 ? 由外被( chloroplast envelope)、類囊體( thylakoid)和基質(zhì)( stroma) 3部分組成。含有 3種不同的膜:外膜、內(nèi)膜、類囊體膜, 3種彼此分開的腔:膜間隙、基質(zhì)和類囊體腔。 Chloroplast 葉綠體外被由雙層膜組成,膜間隙為 10~20。外膜的滲透性大,核苷、無機(jī)磷、蔗糖等許多細(xì)胞質(zhì)中的營養(yǎng)分子可自由進(jìn)入膜間隙。 ? 外膜的滲透性大 。 ? 內(nèi)膜對通過物質(zhì)的選擇性很強(qiáng) , CO O Pi、 H2O、 等可以透過內(nèi)膜 , ADP、 ATP、 NADP+、 葡萄糖等及焦磷酸不能透過內(nèi)膜 , 需要特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)體 ( translocator) 才能通過內(nèi)膜 。 (一)葉綠體外被 ? 是膜圍成的扁平囊 。 主要成分是蛋白質(zhì)和脂類 ( 60: 40) , 不飽含脂肪酸含量高 ( 約 87%) , 膜流動(dòng)性高 。 ? 是單層膜圍成的扁平小囊 , 沿葉綠體的長軸平行排列 。 膜上含有光合 色 素 和 電 子 傳 遞 鏈 組 分 , 又 稱 光 合 膜 。 許多類囊體疊在一起構(gòu)成基粒 , 組成基粒的類囊體 , 叫做基粒類囊體 , 構(gòu)成基粒片層 ( grana lamella) 。 基粒直徑約 ~,由 10~100個(gè)類囊體組成 。 每個(gè)葉綠體中約有 40~60 個(gè)基粒 。 貫穿在兩個(gè)或兩個(gè)以上基粒之間的沒有發(fā)生垛疊的類囊體稱為基質(zhì)類囊體 , 或基質(zhì)片層 ( stroma lamella) 。 (二) 類囊體 ? 基粒:扁平小囊堆疊而成 , 每個(gè)葉綠體含 40~60個(gè) 。 ? 基質(zhì)類囊體:連接基粒的沒有堆疊的類囊體 。 ? 膜的內(nèi)在蛋白主要有:細(xì)胞色素 b6/ f復(fù)合體 、 集光復(fù)合體 ( LHC) 、 質(zhì)體醌 ( PQ) 、 質(zhì)體藍(lán)素 ( PC) 、 鐵氧化還原蛋白 ( FD) 、 黃素蛋白 、 光系統(tǒng) I、 II復(fù)合物等 。 類囊體膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂類( 6
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