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《细胞的能量转换线粒体与叶绿体2013.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、线粒体和叶绿体的共性：-呈封闭的双层膜结构-高效产生ATP的精密装置-均具有环状DNA及自身转录与翻译系统-半自主性的细胞器第一节线粒体与氧化磷酸化-1890年德国生物学家Altmann在动物细胞中发现bioblast（生命小体）-1897年Benda命名它为mitochondrion即线粒体-1900年Michaelis证实线粒体可进行氧化还原反应-1913年Engelhardt证明磷酸化和氧化作用相偶联一、线粒体的形态结构-形态：环形、哑铃形、线状-大小：直径为0.5~1.0微米，长度1.5~3.0微米-数目与分布：0~几十万个新陈代谢旺盛的细胞中
2、较多，分布不均匀，往往在细胞代谢旺盛的需能部位比较集中。二线粒体的超微结构外膜(outermembrane):厚约6nm，含大量通道蛋白-孔蛋白,高通透性内膜(innermembrane):厚约6~8nm，含有心磷脂，缺乏胆固醇.形成通透性屏障，内膜向线粒体内室折叠形成嵴（cristae).嵴上有基粒(F1颗粒，F1、柄部、F0）.H+、ATP、丙酮酸等在载体或通透酶系统协助下跨膜运输.内外膜间有接触点.膜间隙(intermembranespace):位于内外膜之间宽6~8nm基质（matrix)或内室:含有多种酶、环状DNA、RNA等二、线粒体的化学
3、组成及酶的定位（一）、线粒体的化学组成成分：蛋白质和脂质蛋白质：可溶性蛋白多数是基质中的酶和膜的外周蛋白。不溶性蛋白是膜的镶嵌蛋白、结构蛋白和部分酶蛋白。电泳分析：外膜上含14种蛋白质，内膜上含21种蛋白质。脂质主要是磷脂，外膜主要为磷脂酰胆碱，内膜含大量心磷脂，高达20%，与内膜的高度疏水性有关.（二）、线粒体酶的定位140余种酶，37%是氧化还原酶，10%是合 成酶，9%是水解酶，标志酶约30种部位酶的名称部位酶的名称外膜单胺氧化酶膜间隙腺苷酸激酶内膜细胞色素氧化酶基质苹果酸脱氢酶三、线粒体的功能主要功能是三羧酸循环及氧化磷酸化,合成ATP,为细胞
4、生命活动提供直接能量.真核细胞中的氧化作用糖的有氧氧化(细胞氧化或生物氧化):-糖氧化成丙酮酸-丙酮酸脱羧生成乙酰CoA-乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化葡萄糖酵解生成丙酮酸细胞质中的葡萄糖(或糖原)在一系列酶的催化下生成丙酮酸的过程成称为糖酵解(glycolysis)。线粒体基质中乙酰辅酶A的生成-丙酮酸跨膜进入线粒体基质；-在丙酮酸脱氢酶(pyruvatedehydrogenase)作用下氧化成乙酰辅酶A。呼吸链与电子传递线粒体能量转换策略三羧酸循环中的能量转换NAD+→NADHFAD+→FADH2NADH和FADH2必须被氧化才能维持三羧酸循环N
5、ADH+1/2O2→NAD++能量FADH2+1/2O2→FAD++能量NADH和FADH2被氧化时释放的H+、电子和能量如何安置?呼吸链(respiratorychain)-又称电子传递链,是四种复合物组成的复合体-功能是参与对还原型辅酶的氧化H+的传递电子传递另外,线粒体还有以下功能:-氧自由基的生成-细胞程序性死亡-细胞的信号转导-离子的跨膜转运-细胞中Ca2+的调节（一）线粒体中的氧化代谢动物线粒体内膜中的NADH脱氢酶只能接受来自线粒体基质中的NADH上的电子.糖酵解产生的NADH的电子通过两条穿梭途径进入线粒体.1.苹果酸-天冬氨酸穿梭途径
6、,进入线粒体基质的电子传递给NAD+生成NADH.NADH直接将电子传递到呼吸链.2.甘油-3-磷酸穿梭途径,进入线粒体基质中的电子转移给FAD,使还原为FADH.(二)电子传递链（呼吸链）与电子传递线粒体内膜上的呼吸链是典型的多酶氧化还原体系，可逆地接受和释放电子或H+,由多个组分组成。参加呼吸链的氧化还原酶有：（1）烟酰胺脱氢酶类（2）黄素脱氢酶类（3）铁硫蛋白类（4）辅酶Q类（5）细胞色素类电子载体有5种:-黄素蛋白:NADH脱氢酶,琥珀酸脱氢酶.接受和传递2个电子和质子-细胞色素:含铁血红素,细胞色素b,c,c1,a和a3,传递单个电子.靠Fe
7、3+-Fe2+的变换传递单个电子.-泛醌(辅酶Q):可携带电子和质子-铁硫蛋白:含非红素铁的蛋白质.靠Fe3+-Fe2+的变换传递电子-铜原子:通过Cu2+和Cu+的变换传递电子呼吸链中的电子载体严格按氧化还原电位从低向高排列.NAD+/NADH最低,O2/H2O最高.Green等人首先将呼吸链拆离成4种复合物（Ⅰ-Ⅳ）以及辅酶Q和细胞色素c。复合物Ⅰ：NADH-CoQ还原酶，二聚体，每一单体含一个黄素单核苷酸（FMN）和至少6个铁硫蛋白。既是电子传递体又是质子移位体。复合物Ⅱ：琥珀酸-CoQ还原酶，又称琥珀酸脱氢酶，含一个黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）
8、、2个铁硫蛋白、1个细胞色素b。不能使质子跨膜移位。复合物Ⅲ：CoQ-细胞色素c还原酶，二聚体
