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1、第二军医大学医学细胞生物学教案第9次课授课时间：11-3-21教案完成时间：11-3-18课程名称医学细胞生物学年级海军全科军医5年制专业层次本科10级教员李文林专业技术职务副教授授课方式（大、小班）大班授课题目（章、节）线粒体（Mitochondria）基本教材和主要参考书1、胡以平：医学细胞生物学，2009年高等教育出版社2、汪堃仁等：“细胞生物学”，1998年北京师范大学出版社3、韩贻仁：分子细胞生物学（第二版）2002年高等教育出版社4、GoodmanSR:MedicalCellBiology，1998教学目的与要求：目的：1、使学生掌握线粒体的超微结构及各结构的特点。2
2、、使学生掌握线粒体产生ATP的简要过程及其酶系的定位。3、使学生理解为什么线粒体是细胞的动力站。要求：掌握线粒体的超微结构及各结构的特点；线粒体产生ATP的简要过程及其酶系的定位。主要内容与时间安排：1.复习内膜系统的内容(5min)；2.线粒体的超微结构及各结构的特点(35min)；3.线粒体的能量转换功能(25min)；4.线粒体的遗传体系(15min)。5.最后小节5分钟。教研室审阅意见：教学组长（主讲教员）签名：教研室主任签名：基本内容辅助手段和时间分配线粒体(mitochondrion)任何一个生命体要进行新陈代谢的生命活动，都需要能量的供应，这些生命活动包括运动、肌肉
3、收缩、物质合成，冲动的传播、发光等。在真核细胞中，直接的供能物质是ATP。那么ATP是怎样合成的？这与细胞质中的一个细胞器有关。在细胞质中具有一定形态结构,执行一定功能的微小器官,称为细胞器。线粒体是细胞中比较大的细胞器,达到光镜分辨水平。所以,在19世纪,80年代就被发现,当时看到线粒体的形状为线条形、颗粒状。因此,在1897年Benda命名为Mitochondria(vian)来自希腊文。除原核细胞及真核哺乳类成熟红细胞外,,几乎所有需氧的真核细胞均有线粒体,它是细胞进行能量代谢的重要胞器,是细胞的氧化中心和动力站。一、形态、大小、数量和分布线粒体的形态、大小、数量和分布,在
4、不同细胞内变动很大,就是同一细胞在不同生理状态下也不一样。形态:光镜下呈粒状、线状,但形态随各种环境条件和生理状态不同而变,如低渗或pH为酸性时,线粒体膨胀为颗粒状;人胚肝细胞的线粒体在早期为短棒状,晚期为长棒状等。大小:直径一般为0.5-1.0μm,但骨骼肌中可有巨大线粒体,长达8-10μm。数目:相差很大,代谢旺盛者线粒体多,如心肌、肝等,肝细胞平均含2000个,精子中少,仅25个。分布:随细胞的形态而异,柱状细胞分布在细胞两极；球形细胞则为放射状排列。二、超微结构电镜下线粒体是由二层单位膜围成的封闭膜性囊,内膜和外膜套叠构成囊中之囊,内外囊并不相通。(一)外膜:outerm
5、embrane单位膜:围包着整个线粒体,平均厚5.5nm,与线粒体内膜不连续,脂类和蛋白质的组成与内膜不同,却与内质网膜相似。外膜含有多套运输蛋白质,这些蛋白质构成脂类双分子层上水溶性物质可以穿过的通道,孔径1-3nm,分子量在10000以下的物质均能通过。所以通透性高。(二)内膜:innermembrane单位膜:平均厚4.5nm,通透性小,只能让分子量<150的小分子通过,或不带电分子,如：O2,CO2,H2O等以简单扩散的方式通过。5min15min内膜向内折叠形成嵴,内外膜之间为外腔（膜间腔）,它与嵴内腔相通，嵴内腔又称内腔。(三)嵴cristae由内膜向内折叠而形成,增
6、加了面积,给大量的酶提供了附着面,也就提高了内膜上的代谢效率。1.形态:2种板层状嵴:人、高等动物细胞绝大部分为此形状,与长轴呈直角、相互平行,当代谢增高,也可变化为锯齿状,也有与长轴平行排列,即纵行嵴,如神经细胞。管状嵴:低等动物多为此形状。有些细胞兼有两种形状的嵴,如肝细胞；有的可为全嵴或半嵴。2.数量:与细胞氧化代谢成正比。(四)线粒体基粒:elementaryparticle通过电镜负染色技术和生化方法分析观察,见到内膜和嵴膜表面并非光滑,而有更精细的结构,即与膜面垂直规则排列着许多有柄小球体,为线粒体基粒,也可称为嵴球体,估计每个线粒体有1万～100万个。每个基粒由三部
7、分构成:1.头部:露出膜面,亲水(可溶性蛋白质,10条多肽),实质是对Ca++、Mg++依赖的ATP酶。2.柄部:对寡霉素敏感的蛋白,对酶活性的抑制先作用于基片再由其传递到头部。3.基片:嵌在膜内的疏水蛋白,4条多肽,可能具有调节酶活性的功能。所以,线粒体的基粒是ATP酶复合体,可使ADP磷酸化为ATP,是磷酸化的关键装置。注:O为分子量1万的多肽,可能具酶活性调节功能。(五)基质:matrix充满在内腔,液体状无定形物质,具一定的pH和渗透压,含可溶性酶、DNA、RNA、核糖体
