細胞的能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、自身構(gòu)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(zhì)合成 ? 線粒體和葉綠體合成蛋白質(zhì)的種類十分有限 ? 參加葉綠體組成的蛋白質(zhì)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(zhì)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(zhì)的運送與組裝 ?線粒體蛋白質(zhì)的運送與組裝 ? 定位于線粒體基質(zhì)的蛋白質(zhì)的運送 ? 定位于線粒體內(nèi)膜或膜間隙的蛋白質(zhì)運送 ?葉綠體蛋白質(zhì)的運送及組裝 22 一、線粒體和葉綠體的 DNA mtDNA /ctDNA形狀、數(shù)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(fù)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(fù)制的時間主要在細胞周期的 S期及 G2期，DNA先復(fù)制，隨后線粒體分裂。 ctDNA復(fù)制的時間在 G1期。 復(fù)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(zhì)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(nèi)共生起源學(xué)說（ endosymbiosis hypothesis) ?葉綠體起源于細胞內(nèi)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(xué)說 ?主要內(nèi)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(jié)構(gòu)（（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(zhuǎn)。 γ亞基旋轉(zhuǎn)的觀察（引自 Lodish等 1999） 38 39 Mitchell “ 化學(xué)滲透假說 (Chemiosmotic Hypothesis)”，70年代關(guān)于化學(xué)滲透假說取得大量實驗結(jié)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(xué)獎。 40 41 42 43 葉綠體分子結(jié)構(gòu) 44 45 46 47 48 49 50 51 52 酶 復(fù) 合 物 總 數(shù) 亞 基 數(shù) 目胞質(zhì)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(fù)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(fù)合物的生物合成 53 54 55 56
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