細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換──線粒體和葉綠體(編輯修改稿)
2024-09-12 01:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ？ ATP 2丙酮酸 2乙酰 CoA 4CO2 2ATP 2NADH(H+) 6ATP或 4ATP 2NADH(H+) 6ATP 24ATP 38ATP (或 36ATP) 2CO2 G ? 蘋果酸穿梭系統(tǒng) ： (肝、心肌 ) (p140) 2NADH(H+)?? 6ATP ? 3磷酸甘油穿梭系統(tǒng) ： (肌肉、神經(jīng)組織 ) (p139) 2NADH(H+) ? 4ATP 細(xì)胞質(zhì) 中產(chǎn)生的 NADH進(jìn)入呼吸鏈的兩種方式： 蘋果酸 草酰乙酸 天冬氨酸 谷氨酸 ?酮戊二酸 肝、心肌 磷酸二羥丙酮 3磷酸甘油 肌肉、神經(jīng)組織 2丙酮酸 2乙酰 CoA 4CO2 2ATP 2NADH(H+) 5ATP或 3ATP 2NADH(H+) 5ATP 32ATP (或 30ATP) G 20ATP 2CO2 若 1個 NADH(H+) 產(chǎn)生 , 1個 FADH2產(chǎn)生 ① 是機(jī)體通過有機(jī)物分解，獲得能量的最有效方式。 三、三羧酸循環(huán)的生理意義： TCA環(huán)的中間產(chǎn)物可為其他許多物質(zhì)的合成提供前體原料（ C骨架）。 脫氫反應(yīng)產(chǎn)生的 H 經(jīng)由 NAD+和 FAD攜帶，通過氧化磷酸化，可為機(jī)體 提供大量 ATP。 ② 將糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸 四大物質(zhì)代謝 聯(lián)系起來。 谷氨酸 脂肪酸 嘧啶 嘌呤 葡萄糖 天冬氨酸 卟啉 ATP合成酶 (磷酸化的分子基礎(chǔ) ) ◆ 分子結(jié)構(gòu) (存在于線粒體 、 葉綠體 、 異養(yǎng)菌和光合細(xì)菌質(zhì)膜 ) ◆ 線粒體 ATP合成系統(tǒng)的解離與重建實(shí)驗(yàn)證明電子傳遞與 ATP合成是由兩個 不 同的結(jié)構(gòu)體系執(zhí)行 , F1顆粒具有 ATP酶活性 ◆ 工作特點(diǎn) ：可逆性復(fù)合酶 ， 即既能利用質(zhì)子電化學(xué)梯度儲存的能量合成 ATP, 又能水解 ATP將質(zhì)子從基質(zhì)泵到膜間隙 ◆ ATP合成機(jī)制 — Banding Change Mechanism (Boyer 1979) 氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制 — 化學(xué)滲透假說 ◆ 化學(xué)滲透假說內(nèi)容： 電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布 ， 當(dāng)高能電子 沿其傳遞時 ， 所釋放的能量將 H+從基質(zhì)泵到膜間隙 ， 形成 H+電化 學(xué)梯度 。 在這個梯度驅(qū)使下 ， H+穿過 ATP合成酶回到基質(zhì) ， 同時 合成 ATP,電化學(xué)梯度中蘊(yùn)藏的能量儲存到 ATP高能磷酸鍵 。 ◆ 質(zhì)子動力勢 (proton motive force) ◆ 質(zhì)子動力勢乃 ATP合成的動力 膜應(yīng)具有完整性 電子傳遞與 ATP合成是兩件相關(guān)而又不同的事件 二、質(zhì)體 質(zhì)體的類型 ： 質(zhì)體是一類與碳水化合物的合成與貯藏密切相關(guān)的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。 它可分為具色素的葉綠體、有色體和不具色素的白色體。 葉綠體的形態(tài)、大小 高等植物的葉綠體電鏡下為扁平的橢圓形或卵圓形。平均直徑為 410μm ，厚 24 μm。一個細(xì)胞中一般有 50200個。 葉綠體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 葉綠體是質(zhì)體的一種，是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。葉綠體主要由脂類和蛋白質(zhì)分子組成，此外在葉綠體基質(zhì)中還有少量 DNA和RNA。 電鏡觀察，葉綠體由雙層單位膜構(gòu)成（見下圖）。 外被 ：由兩層單位膜構(gòu)成， 外膜 通透性大， 內(nèi)膜 物質(zhì)有較強(qiáng)選擇通透性。內(nèi)外膜間圍有 1020 μm的 膜間隙 。 基質(zhì) ：葉綠體內(nèi)充滿流動狀態(tài)的基質(zhì)，基質(zhì)中有許多片層結(jié)構(gòu)。每片層是由周圍閉合的兩層膜組成，呈扁囊狀，稱為 類囊體 。類囊體內(nèi)也是水溶液。小類囊體互相堆疊在一起形成 基粒 ，一般一個葉綠體中含有 4080個基粒，這樣的類囊體稱為 基粒類囊體，每個 基粒由 530個基粒類囊體組成。組成基粒的片層稱為 基粒片層 。大的類囊體橫貫在基質(zhì)中，連接于兩個或兩個以上的基粒之間。這樣的片層稱為 基質(zhì)片層 ，這樣的類囊體稱 基質(zhì)類囊體 。光合作用過程中光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化是在類囊體膜上進(jìn)行的，因此類囊體膜亦稱光合膜。在葉綠體的基質(zhì)中有顆粒較大的油滴和顆粒較小的核糖體?；|(zhì)中存在 DNA纖維，各種可溶性蛋白（酶），以及其他代謝有關(guān)的物質(zhì)。 藍(lán)藻和光合細(xì)菌等原核生物沒有葉綠體。藍(lán)藻的類囊體是分布在細(xì)胞內(nèi)，特別是分散在細(xì)胞的周邊部位。光合細(xì)菌的光合作用是在含有光合色素的細(xì)胞內(nèi)膜進(jìn)行的。這種內(nèi)膜呈小泡狀或扁囊狀，分布于細(xì)胞周圍，稱為載色體。 二、葉綠體的功能 — 光合作用 (photosynthesis) (1)光合電子傳遞反應(yīng) — 光反應(yīng) (2)碳固定反應(yīng) — 暗反應(yīng) 光反應(yīng) 在類囊體膜上由光引起的光化學(xué)反應(yīng)，通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能，水光解，并將光能轉(zhuǎn)換為電能（生成高能電子）
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