細胞的能量轉換─線粒體和葉綠體-資料下載頁
2025-04-30 06:02本頁面
【正文】 景天科酸代謝途徑 21 第三節(jié) 線粒體和葉綠體是半自主性細胞器 半自主性細胞器的概念： ? 自身含有遺傳表達系統(tǒng) (自主性 )；但編碼的遺傳信息十分有限，其RNA轉錄、蛋白質翻譯、自身構建和功能發(fā)揮等必須依賴核基因組編碼的遺傳信息 (自主性有限 )。 線粒體和葉綠體的 DNA 線粒體和葉綠體的蛋白質合成 ? 線粒體和葉綠體合成蛋白質的種類十分有限 ? 參加葉綠體組成的蛋白質來源有３種情況 ： ? 由 ctDNA編碼，在葉綠體核糖體上合成； ? 由核 DNA編碼，在細胞質核糖體上合成； ? 由核 DNA編碼，在葉綠體核糖體上合成。 線粒體和葉綠體蛋白質的運送與組裝 ?線粒體蛋白質的運送與組裝 ? 定位于線粒體基質的蛋白質的運送 ? 定位于線粒體內膜或膜間隙的蛋白質運送 ?葉綠體蛋白質的運送及組裝 22 一、線粒體和葉綠體的 DNA mtDNA /ctDNA形狀、數量、大小 ?雙鏈環(huán)狀 (除綠藻 mtDNA，草履蟲 mtDNA) ?mtDNA大小在動物中變化不大，但在植物中變化較大，高等植物， 120kbp~200kbp； ?人 mtDNA： 16,569bp， 37個基因 (編碼 12S,16SrRNA； 22種 tRNA； 13種多肽： NADH脫氫酶 7個亞基， cyt bc1復合物中 1個 cytb，細胞色素 C氧化酶 3個亞基， ATP合成酶 2個 Fo亞基 ) mtDNA復制的時間主要在細胞周期的 S期及 G2期，DNA先復制，隨后線粒體分裂。 ctDNA復制的時間在 G1期。 復制仍受核控制。 23 第四節(jié) 線粒體和葉綠體的增殖與起源 線粒體和葉綠體的增殖 ?線粒體的增殖：由原來的 線粒體分裂 或出芽而來。 ?葉綠體的發(fā)育和增殖 ? 個體發(fā)育：由 前質體（ proplastid） 分化而來。 ? 增殖：分裂增殖 線粒體和葉綠體的起源 24 二、 線粒體和葉綠體的起源 內共生起源學說（ endosymbiosis hypothesis) ?葉綠體起源于細胞內共生的藍藻： ereschkowsky， 1905年 ?Margulis， 1970年：線粒體的祖先 原線粒體是一種革蘭氏陰性細菌：葉綠體的祖先是原核生物的藍細菌（ Cyanobacteria），即藍藻。 非共生起源學說 ?主要內容：真核細胞的前身是一個進化上比較高等的好氧細菌。 ?成功之處：解釋了真核細胞核被膜的形成與演化的漸進過程。 25 26 27 28 29 30 鐵硫蛋白的結構（（引自 Lodish等 1999）） 31 32 33 34 35 36 37 日本的吉田（ Massasuke Yoshida）等人將 α3β3γ固定在玻片上，在 γ亞基的頂端連接熒光標記的肌動蛋白纖維，在含有 ATP的溶液中溫育時，在顯微鏡下可觀察到 γ亞基帶動肌動蛋白纖維旋轉。 γ亞基旋轉的觀察（引自 Lodish等 1999） 38 39 Mitchell “ 化學滲透假說 (Chemiosmotic Hypothesis)”，70年代關于化學滲透假說取得大量實驗結果的支持，成為一種較為流行的假說， Mitchell本人也因此獲得 1978年諾貝爾化學獎。 40 41 42 43 葉綠體分子結構 44 45 46 47 48 49 50 51 52 酶 復 合 物 總 數 亞 基 數 目胞質核糖體合成線粒體核糖體合成細胞色素氧化酶細胞色素 b c1復合物A T P 酶核糖體大亞基核糖體小亞基7793022465302131401酵母線粒體主要酶復合物的生物合成 53 54 55 56
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