線粒體與葉綠體上張雁老師-閱讀頁
2025-05-27 02:55本頁面
【正文】 是細胞內最易受損傷的一個敏感的細胞器。線粒體的異常會影響整個細胞的正常功能，從而導致疾病的發(fā)生，故有人稱之為 “線粒體病 ”（ mitochondrial diseases,MD）。硒對線粒體膜有穩(wěn)定作用。使 ATP合成酶等活性酶明顯下降。電鏡下可見線粒體腫脹，嵴分離和斷裂。研究發(fā)現(xiàn)，隨著增齡，受損的線粒體 DNA（ mtDNA）積累增多。 植物細胞與動物細胞有的一個重要差別，就是它有自己獨特的質體細胞器。 1)葉綠體（ chloroplast） 2)有色體（ chromoplast） 3)白色體（ leucoplast） 其中，葉綠體是質體中功能最重要的細胞器，是植物細胞所特有的能量轉換細胞器，其主要功能是進行光合作用。許多葉綠體基因是屬于光誘導的基因。葉肉細胞內一般含有 50～ 200個葉綠體，可占細胞質體積的 40%～ 90%。 ? 葉綠體的結構和化學組成 在電鏡下，葉綠體是由葉綠體膜（ chloroplast membrane）或稱葉綠體被膜 (chloroplast envelope)、類囊體 (thylakiod)和基質 3部分構成。每層膜厚約 6～ 8nm，內外膜之間為 10～ 20nm寬的電子密度低的空隙，稱為膜間隙（ intermembrane space）。但外膜的通透性大，內膜對物質透過的選擇性強，是細胞質和葉綠體基質間的功能屏障。 ? (二 )、類囊體 在葉綠體基質中，有許多由單位膜封閉形成的扁平的小囊，稱為類囊體。 基粒 （ grana）－在某些部位，許多圓餅狀的類囊體疊成垛，稱為基粒?；|類囊體 （ stroma thylakoid） ―― 貫穿在兩個或兩個以上基粒之間沒有發(fā)生垛疊的類囊體，稱為基質類囊體。類囊體垛疊成基粒是高等植物所特有的膜結構，它大大地增加了膜片層的總面積，更有效地捕獲光能，加速光反應。脂質中主要有磷脂和糖脂，還有色素，醌類化合物等 . ? 類囊體膜的蛋白質可分為外在蛋白與內在蛋白兩類。還有兩種葉綠體－蛋白質復合物（ chlorophyllprotein plex）即 CPⅠ 和 CPⅡ 。 ? (三 )、基質 ? 葉綠體內膜與類囊體之間是流動性的基質，其中懸浮著片層系統(tǒng)。 ? 葉綠體的主要功能是進行光合作用。 ? 光合作用可分為三大步驟： ? ①原初反應 屬光反應 ? ②電子傳遞和光合磷酸化 屬光反應 ? ③碳同化。 ? 光反應 ―― 是在類囊體膜上由光引起的光化學反應，通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能，并將光能轉換成電能，進而轉換為活躍的化學能，形成 ATP和 NADPH的過程。 光反應 暗反應 與光的關系 必須在光下進行 與光無直接關系，在暗處 和光下均可進行 與溫度的關系 與溫度無直接關系 與溫度有密切的關系 反應部位 葉綠體的類囊體薄膜上 葉綠體基質中 能量轉變 光能 電能 活躍的化學能 穩(wěn)定的化學能 貯能物質與釋放物質 形成 ATP、 NADPH、水光解釋放氧氣 形成糖類，并有水生成 ? 1．光合色素 ? 包括：葉綠素、類胡蘿卜素，比例約為 3:1。 ? 全部葉綠素和幾乎所有的類胡蘿卜素都包埋在類囊體膜中，與蛋白質以非共價鍵結合。 ? 全部葉綠素 b和大部分葉綠素 a都是天線色素。位于基粒于基質非接觸區(qū)域的類囊體膜上。 ? 4．細胞色素 b6/f復合體 (cyt b6/f plex) ? 可能以二聚體形成存在，每個單體含有四個不同的亞基。由集光復合體 I和作用中心構成。 ? 在綠色植物中，吸收光能的主要分子是葉綠素（ chlorophyll），包括葉綠素 a和葉綠素 b，另一類色素分子是類胡蘿卜素 (carotenoid)，包括胡蘿卜素（ carotene）和葉黃素（ xanthophyll）。 這些色素按作用分為兩類 A. 捕光色素（ light harvesting pigment） ____這類色素只具有吸收聚集光和傳遞激發(fā)能給反應中心的作用，而無化學活性。由全部的葉綠素 b和大部分的葉綠素 a、胡蘿卜素及葉黃素等組成。吸收峰為 680者稱為 P680，為 PSⅡ 的中心色素。 ? 捕光色素及反應中心構成了光合作用單位（ photosynthetic unit） ,它是進行光合作用的最小結構單位。反應中心的基本成分是蛋白質和脂質。 1．電子傳遞 ? 實驗證明，光合作用的電子傳遞是在兩個不同的光系統(tǒng)中進行的，即由 PSⅠ 和 PSⅡ 協(xié)同完成的。 兩個光系統(tǒng)的協(xié)調作用 ? 2．光合磷酸化 ? 光合磷酸化（ photophosphorylation）是指由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)而生成的 ATP的過程。 2個來源于 H2O光解， 2個由 PQ從基質轉移而來，在基質中一個 H+又被用于還原 NADP+，所以類囊體腔內有較高的 H+（ pH≈5，基質 pH≈8），形成質子動力勢。 ATP合酶，即 CF1F0偶聯(lián)因子，結構類似于線粒體 ATP合酶。碳同化是將光反應所生成的 ATP和 NADPH中的活躍的化學能，轉換為貯存在糖類中穩(wěn)定的化學能的過程。 ? C3途徑是所有植物進行光合碳同化所共有的基本途徑。 第一步：二氧化碳的固定 （在葉綠體基質中） 從氣孔進入的二氧化碳與五碳化合物結合 第二步：二氧化碳的還原 （在基質中） 生成兩個穩(wěn)定的三碳化合物（由光合作用產生的 NADPH和 ATP提供氫離子和能量完成還原） 第三步：產糖和再生 一小部分三碳化合物 在 ATP和多種酶作用下，被 NADPH還原，產生六碳糖，再轉化成蔗糖和淀粉，完 成生成有機物的過程； 大部分三碳化合物 重新生成五碳糖，可繼續(xù)再去 固定新的二氧化碳，使暗反應不斷循環(huán)。 其主要特點是，在葉脈周圍有一圈含葉綠體的維管束鞘細胞，其外面又環(huán)列著葉肉細胞。白天 CO2從貯存的蘋果酸中經氧化脫羧釋放出來，參與卡爾文循環(huán)，形成淀粉等。如景天，落地生
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