线粒体的结构与功能

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1、线粒体(mitochondrion)是存在于真核细胞中的一种较大细胞器，在光学显微镜下观察呈“短线状”或“颗粒状”的形态学特征而命名为线粒体，是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所,细胞生命活动所需的能量有95％来自线粒体，因此有细胞“动力工厂”之称。线粒体的形态、数量与分布返回目录第7章线粒体的结构与功能mitochondra1894年——Altmann——光镜——生命小体(bioblast)1897年——Benda——线粒体(mitochondria)第一节线粒体的形态结构一.线粒体的形态、大小和分布形态：光镜：线状、粒状、短杆状；有的圆形、哑铃形、星形；

2、还有分枝状、环状等线粒体的形态光学显微镜下线粒体的形态线粒体的形态多种多样，一般呈线状，也有粒状或短线状。细胞的生理状况发生变化时线粒体的形态亦将随之而改变。线粒体的数量同一类型细胞中，线粒体的数目是相对稳定的。在不同类型的细胞中线粒体的数目相差很大。生理活动旺盛的细胞（心肌细胞）线粒体多。数百~数千个3105万个(有些卵母细胞)1个50万个(巨大变形虫)肌细胞和精子的线粒体分布线粒体包围着脂肪滴线粒体的分布线粒体较多分布在需要ATP的部位！！返回目录数目：不同类型的细胞中差异较大。正常细胞中：1000—2000个。分布：因细胞形态和类型的不同而存在差异。通常

3、分布于细胞生理功能旺盛的区域和需要能量较多的部位。总之：线粒体的形态、大小、数目和分布在不同形态和类型的细胞可朔性较大。大小：细胞内较大的细胞器。一般直径：0.5—1.0um;长度：3um。光镜下绿色颗粒显示线粒体,红色颗粒显示溶酶体线粒体的形态线粒体的形态线粒体结构二.线粒体的亚微结构电镜：线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。外膜内膜膜间隙（膜间腔、外室）嵴嵴间隙（嵴间腔、内室）内含基质8.2电镜下，线粒体是由两层高度特化的单位膜套叠而成的囊状结构，主要由外膜、内膜、膜间腔和基质腔四部分组成线粒体的结构与化学组成电子显微镜下线粒体的形态结构A、B扫描电镜

4、图；C透射电镜图线粒体的超微结构电镜：线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。外膜内膜膜间腔（外腔）嵴嵴间腔（内腔）内含基质，有DNA线粒体的超微结构外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴嵴：基粒（ATP酶复合体）：基质面上许多带柄的小颗粒。与膜面垂直而规律排列。基粒（ATP酶复合体）3-4nm长4.5-6nm6-11.5nm高5-6nm9nm9nm头部柄部基片:合成ATP:调控质子通道：质子的通道（内腔）（外腔）内膜向内腔折叠形成，可增加内膜的表面积。嵴和基粒基粒的结构基粒结构模式图返回目录包围在线粒体外表面的一层单位膜。厚6—7nm，平整、光滑。外膜含有多套运输蛋

5、白（通道蛋白），围成筒状园柱体，中央有小孔，孔径：2-3nm，允许分子量为10000以内的物质可以自由通过。外膜外膜位于外膜内侧，由一层单位膜构成。厚5-6nm，其通透性很差，但有高度的选择通透性，借助载体蛋白控制内外物质的交换。内膜向内突起形成—嵴内外膜之间有6-8nm宽间隙—膜间隙嵴与嵴之间的腔—嵴间腔嵴内的空隙——嵴内腔外膜内膜膜间隙（外室）嵴嵴间腔（内室）嵴内腔内膜外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴内腔嵴嵴的形态和排列方式差别很大，主要有两种类型：板层状（大多数高等动物细胞中线粒体的嵴）;小管状（原生动物和其它一些较低等的动物细胞中线粒体的嵴）。（内室）（外室）嵴：

6、内膜向内室折叠形成，可增加内膜的表面积。嵴与基粒可溶性的ATP酶（F1)360000疏水蛋白（HPF0)70000外膜内膜膜间隙嵴间腔嵴内腔嵴基粒（ATP酶复合体）：内膜和嵴膜基质面上许多带柄的小颗粒。与膜面垂直而规律排列。基粒（ATP酶复合体）3-4nm长4.5-6nm6-11.5nm高5-6nm9nm9nm头部柄部基片对寡酶素敏感蛋白（OSCP)18000ATP酶复合体抑制多肽10000（调节酶活性）:合成ATP:调节质子通道：质子的通道（内室）（外室）嵴与基粒cδεabH+βββαααγF1F0转子定子外膜内膜膜间隙嵴间腔（内室）嵴内腔嵴基粒（ATP

7、酶）基质：内膜和嵴围成的腔隙，腔内充满较致密的物质——线粒体基质。线粒体基质脂类蛋白质酶类线粒体DNA线粒体DNA线粒体mRNA线粒体tRNA线粒体核糖体线粒体核糖体基质颗粒基质颗粒（外室）基质线粒体结构与化学组成外膜(outermembrane)内膜(innermembrane)膜间隙(intermembranespace)线粒体基质(matrix)1◆标志酶:单胺氧化酶◆外膜含有较大的通道蛋白:孔蛋白最大允许5000D的分子自由通过外膜(outermembrane)细菌外膜中的孔蛋白OrganizationandFunctionofMitochondria◆

8、线粒体进行电子传递和氧化