第六章+++线粒体和叶绿体ppt课件.ppt

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1、第六章线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体是细胞内的两种进行能量转换的细胞器。第一节线粒体与氧化磷酸化线粒体的形态结构、化学组成线粒体的功能——氧化磷酸化线粒体的形态结构线粒体的形态结构Thesizeandnumberofmitochondriareflecttheenergyrequirementsofthecell.Figure 7-3 Mitochondrialplasticity.    Rapidchangesofshapeareobservedwhenamitochondrionisvisualized

2、inalivingcell.线粒体的形态结构多形性：以线状、颗粒状最常见，也可呈环状、哑铃状、枝状或其他形状。大小可变：因细胞种类和生理状况的不同而不同。一般情况下直径为0.5~1um，长1.5~3.0um数量和分布不同：不同细胞中，数目不等；在细胞内的分布可以是不均匀的。可塑性和适应性：线粒体可在细胞中运动、变形和分裂增殖。线粒体的形态结构具有多形性、易变性、运动性和适应性等特点。线粒体的超微结构由内膜、外膜、膜间隙及基质4部分组成。具有双膜双腔结构的细胞器线粒体的超微结构线粒体外膜的结构及组成特点1.平

3、整光滑，厚约6nm，有孔蛋白，通透性较高。2.外膜主要脂类是卵磷脂，脂类：蛋白=1:13.标志酶:单胺氧化酶线粒体内膜的结构及组成特点高度不通透性，向内折叠形成嵴。含有与能量转换相关的蛋白。内膜和嵴的基质面有许多基粒。含有大量的心磷脂,与内膜的疏水性有关,保证对离子的高度不通透脂类:蛋白=0.3:1标志酶:细胞色素氧化酶板层状嵴内膜上的酶蛋白执行氧化反应的电子传递链ATP合酶（头部为基粒）线粒体内膜转运蛋白基粒结合在线粒体内膜和嵴上的排列规则的带柄的球状小体，为ATP合酶的头部。头部又称F1，为球形，具有A

4、TP合酶的活性。ATP合酶基部又称F0，嵌入线粒体内膜。膜间隙内膜和外膜之间的间隙，充满无定形的液体，含许多可溶性酶、底物及辅助因子。膜间隙的成分很多,几乎接近胞质溶胶.标志酶：腺苷酸激酶基质内膜包围的空间，含三羧酸循环酶系、脂肪酸氧化、氨基酸降解的酶系，线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA、RNA、核糖体。标志酶是苹果酸脱氢酶。如何测定线粒体各部分的结构组成？线粒体的功能线粒体是糖类、氨基酸、脂肪最终氧化释能的场所，最终氧化的共同途径是三羧酸循环和呼吸链的氧化磷酸化.氧化磷酸化的分子基础氧化磷酸化过程实际

5、上是能量转换过程，即有机分子中储藏的能量高能电子质子动力势ATP三羧酸循环：线粒体基质中的酶有机物氧化脱氢，氢含有高能电子，储存有机物氧化释放的能量。氧化：传递有机物脱下的氢中的高能电子，释放能量，形成H+跨Mit内膜的浓度梯度磷酸化：线粒体内膜上呼吸链利用H+跨膜的浓度梯度合成ATP线粒体内膜上的基粒线粒体内膜的电子传递链是传递电子的酶体系，由一系列的递氢体和递电子体按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。呼吸链的组成呼吸链电子传递体：黄素蛋白

6、铁硫蛋白泛醌铜原子细胞色素呼吸链的组成线粒体内膜上的四种复合物：复合物Ⅰ复合物Ⅱ复合物Ⅲ复合物ⅣNADH-Q还原酶细胞色素氧化酶O2琥珀酸-Q还原酶NADHQCoQ细胞色素还原酶细胞色素CFADH2两条典型的呼吸链NADH呼吸链：复合物ICoQ复合物IIICytc复合物IVO2FADH2呼吸链复合物IICoQ复合物IIICytc复合物IVO2氧化与磷酸化偶联部位电子传递链将NADH和FADH2上的电子传递给氧的过程中释放自由能，供给ATP的合成。其中释放大量自由能的部位有3处，即复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，这3个部位

7、就是ATP合成的部位，称为偶联部位。1961年由英国生物化学家PeterMichell最先提出。认为电子传递释放的自由能和ATP的合成是与一种跨线粒体内膜的质子梯度相偶联的。即电子传递释放的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入膜间隙，从而形成跨线粒体内膜的H+离子的电化学梯度梯度，这个跨膜的电化学电势驱动ATP的合成。氧化磷酸化偶联机制——化学渗透假说ATP的合成机制氧化磷酸化偶联的分子基础：ATP合酶ATP合酶的三维结构、结合变构假说、旋转催化假说ATP合酶的三维结构分子结构：分为球形的F1（头部）和嵌

8、入膜中的F0（基部）。第一步,随着酶的构象变化,在催化区上结合的ADP和Pi由松散结合变为紧密结合;第二步,紧密结合的ADP和Pi被转化成ATP;第三步,就是ATP的释放。结合变构假说、旋转催化假说ATP合酶ATP合酶是已发现的自然界最小的分子马达。ATP合酶既可以催化ATP的合成，也可以催化其水解。TheATPsynthaseisareversiblecouplingdevice分子马达具有能量转换功能的生物大