第10章 线粒体与氧化磷酸化就

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1、第十章线粒体与氧化磷酸化细胞的一切生命活动无不需要能量的供应，细胞中各种生理活动的直接能源为ATP。第十章线粒体与氧化磷酸化据统计，一个人每天累计可产生相当于自身体重（～75kg）的ATP。Chapter10MitochondrionandOxidativePhosphorylation第十章线粒体与氧化磷酸化第十章线粒体与氧化磷酸化在真核细胞中产生ATP的细胞器主要是本章讲授提纲线粒体。第一节线粒体的形态、大小和分布线粒体是细胞内的能量转换细胞器，广第二节线粒体的化学组成与酶的定位泛存在于各类真核细胞中，通过氧化磷酸第三节线粒体的功能化将质子浓度梯度转换为ATP，为细胞的第四

2、节线粒体的半自主性各种生命活动提供能量。它含有自身的第五节线粒体的发生DNA，是细胞内的一种半自主性细胞器。第六节细菌的氧化磷酸化作用第一节线粒体的形态结构线粒体形状：与细胞的营养状态有关第一节线粒体的形态、大小与分布一、线粒体的形态、大小膜间隙线粒体外膜几种线粒体的结构形态(A)高等动物细胞的常见线粒体；(B)蜗牛黏液腺细胞长蛇形线粒体；(C)酵母细胞的网状线粒体。颗粒状线粒体大小：细胞类型和生理状态(渗透压,温度,pH)线状内膜一般0.5~1.0μm×2~8μm[多与细菌近似！]嵴成纤维细胞肝细胞光镜下线粒体的形态结构示意图基质电镜下线粒体的形态结构图10~20μm——巨大

3、线粒体(人成纤维细胞:40μm)1第一节线粒体的形态结构第一节线粒体的形态结构在同种细胞中及相同生理状态下，线粒体形态二、线粒体的数量和大小也不是固定不变的。线粒体的数量因细胞类型不同而有很大差别：数百~数千个1个3(有些卵母细胞)50万个(巨大变形虫)×105个一般，动物细胞的线粒体含量要比植物细胞的多一些同一种细胞中的线粒体数量也因生理状态(如需能程度)线粒体在活细胞中的形态变化不同而不同：人肝细胞500~1000个(正常)数千个(甲亢)第一节线粒体的形态结构第一节线粒体的形态结构三、线粒体的分布一般随机均匀分布细胞内的代谢和能量需求状态的不同也会使线粒体在局部集中分布。m

4、t mt骨骼肌RER线粒体向需能部位的集中在代谢旺盛的需能部位比较集中(A)在心肌中，线粒体紧密排列在肌原纤维之间,上面为电镜图，下面为示意图。(B)在精子的轴丝部位，线粒体呈环状紧绕在轴丝周围，下面图为精子中段线粒体环绕轴丝的分布粒体在RER处局部集中一般，线粒体常分布在细胞核的周围和质膜的下方，有些也会在细胞之中呈弥散性分布。第一节线粒体的形态结构第一节线粒体的形态结构线粒体在细胞质中的分布和迁移与微管有关！四、线粒体的超微结构线粒体的三维结构：外膜、膜间隙、内膜和基质(a)(b)培养哺乳动物细胞中线粒体的分布与微管的关系(a)用线粒体的特异性活体染料rhodamine12

5、3所显示出的线粒体分布图;(b)用微管蛋白抗体对同一细胞进行免疫荧光染色所显示出的微管分布图。线粒体的电镜图(A)和三维结构模式图解(B)2第一节线粒体的形态结构1、线粒体2、线粒体内膜6nm;比厚6~8nm；通透性很低(0.11~0.15kDa不带电荷的小分子)(A)(B)孔蛋白单体阴性菌由孔蛋白单体形成的圆筒状孔道一些较大的分子则必须经由专一的运载系统才能穿膜！内膜表面不光滑：外膜F1FF-ATP酶(ATP合成酶)01NH2孔径2~3nmCOOH<1kDa1nm由孔蛋白单体形成的圆筒状孔道F0内膜第一节线粒体的形态结构第一节线粒体的形态结构不同类型的细胞中,嵴的形状与排列方

6、式也不同:嵴(cristae)：扩大内膜面积，增加了内膜的代谢效率嵴的数量与线粒体氧化活性的强弱程度有关！(a)板层状:多数高等动物细胞中，嵴呈板层状,且多垂直于线粒体的长轴；(b)管状:多数原生动物和大多数植物细胞中，嵴呈管状；需能多需能少第一节线粒体的形态结构第一节线粒体的形态结构3、膜间隙(c)同心圆状:如在SP2/0-Ag14骨髓瘤细胞中，嵴呈同心圆状；无定形液体可溶性酶类底物辅助因子内膜外膜膜间隙电镜照片模式图解 嵴基质SP2/0-Ag14骨髓瘤细胞中同心圆状线粒体嵴的形态结构(自樊廷俊等,1993)内、外膜紧密接触处3第一节线粒体的形态结构第十章线粒体与氧化磷酸化4

7、、线粒体基质本章讲授提纲第一节线粒体的形态、结构三羧酸循环的有关酶类蛋白质脂肪酸氧化的有关酶类第二节线粒体的化学组成与酶的定位均质的胶状物质脂类丙酮酸氧化的有关酶类丝状物质(环状DNA和RNA)第三节线粒体的功能第四节线粒体的半自主性有形成分核糖体致密颗粒状物质2+(含Ca、Mg或Zn等)2+2+第五节线粒体的发生第六节细菌的氧化磷酸化作用第二节线粒体的化学组成与酶的定位第二节线粒体的化学组成与酶的定位第二节线粒体的化学组成与酶的定位蛋白质65~70%第一阶段能源物质的分解有氧呼吸的三个阶段