线粒体教学ppt课件

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1、线粒体一、形态与分布线粒体是一个动态细胞器，具有多形性、易变性、运动性和适应性。形态、大小、数量分布在不同细胞中变动很大，即使在同一细胞，随着代谢条件不同也会不同。多为线状和粒状，直径0.5~1.0μm,长1.5~3.0μm。二、结构和化学组成外膜膜间隙内膜基质含有孔蛋白通透性高标志酶：单胺氧化酶充满无定形液体，与环境溶胶相似标志酶：腺苷酸激酶，催化ATP分子末端磷酸基团转移到AMP生成ADP通透性低：有很高的蛋白质/脂质比，缺乏胆固醇，富含心磷酸向基质内折叠成嵴：大大增加表面积，嵴上有线粒体基粒（F1）标志酶：细胞色素氧化酶含有线粒体的遗传系统，包

2、括DNA、RNA、核糖体和转录翻译信息所需装置标志酶：苹果酸脱氢酶1、线粒体中的氧化代谢线粒体是细胞氧化代谢的中心，是糖类、脂质和蛋白质最终氧化释能的场所。线粒体中的三羧酸循环，简称TCA循环，是物质氧化的最终共同途径，氧化磷酸化是生物体获得能量的主要途径。动物细胞线粒体内膜上的NADH脱氢酶只接受来自线粒体基质上的NADH上的电子。NADH上电子进入线粒体的途径：①苹果酸-天冬氨酸穿梭途径②甘油-3-磷酸穿梭途径传递对象NAD+FAD还原产物NADHFADH2P/O比值（1对电子通过呼吸链传至氧产生ATP分子数）2.5(10/4)1.5(6/4)电

3、子传递链与电子传递电子传递链(electrontransferchain,ETC)：典型的多酶体系。在线粒体内膜上存在传递电子的一组酶的复合体，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，它们在内膜上相互关联地有序排列成传递链。还伴随着营养物质的氧化放能。称为电子传递链或呼吸链。电子传递：电子通过呼吸链的流动，称为电子传递。电子载体概念：在电子传递过程中，与释放的电子结合并将电子传递下去的化合物称为电子载体。电子载体参与电子传递链的电子载体有5种：①泛醌（ubiquinone,UQ）或辅酶Q(coenzyme)②黄素蛋白（flavoprot

4、ein）③细胞色素（cytochrome）④铁硫蛋白（iron-sulfurprotein）⑤铜原子（copperatom）都是蛋白质。接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白质相连的辅基。都具有氧化还原作用都是疏水性分子电子载体泛醌简称为Q，是一种脂溶性的，带有一条长的类异戊二烯侧链的苯醌。在双电子供体和单电子受体之间的接合处扩散；体积小，疏水，可以在线粒体内膜的脂双分子层中自由扩散。电子载体黄素蛋白由一条多肽与黄素腺嘌呤单核苷酸或黄素腺嘌呤二核苷酸紧密结合组成的结合蛋白。它的辅基都是核黄素（维生素B2）的衍生物，每个辅基可接受和提供2个质子和2个电

5、子。主要的黄素蛋白有NADH脱氢酶和三磷酸循环中的琥珀酸脱氢酶。细胞色素一种带有含铁血红素辅基而对可见光具有特征性强吸收的蛋白。血红素中的铁通过Fe3+和Fe2+两种状态的变换,传递单个电子。电子载体电子载体铁硫蛋白一类含非血红素铁的蛋白质。在铁硫蛋白分子的中央结合的是铁和硫，称为铁硫中心。最常见的是在蛋白质的中央含有2个铁原子和2个硫原子或含有4个铁和4个硫，分别称为[2Fe-2S]和[4Fe-4S]。也是靠Fe3+和Fe2+两种状态的转换传递电子。电子载体铜原子位于线粒体内膜的单个蛋白质分子内。通过Cu2+和Cu+两种状态的变换，传递单个电子。电

6、子载体排列顺序呼吸链中的电子载体有严格的排列顺序和方向。它们是按氧化还原电位从低向高排序，NAD+/NADH的氧化还原电位值最低（E0´=-0.32V），O2/H2O的最高（E0´=+0.82V）。氧化还原电位值越低，提供电子的能力越强，越易成为还原剂。电子转运复合物破坏线粒体内膜后，可分离出4种膜蛋白复合物。线粒体中氧化过程是由这四种膜蛋白复合物相继作用来完成的。电子转运复合物复合物I（质子泵）即NADH脱氢酶催化１对电子从NADH传递给泛醌，每传一递１对电子，伴随４个质子从基质转移到膜间隙复合物II即琥珀酸-辅酶Q还原酶琥珀酸脱氢酶有两种，一种是

7、以泛醌作为受体的，另一种是作用于所有受体。催化从琥珀酸来的１对低能电子经FAD和Fe-S傳递给泛醌，使FADH2上的电子通过还原泛醌进入呼吸链中。电子转运复合物复合物III（质子泵）即细胞色素c催化电子从泛醌传给细胞色素c每１对电子穿过该复合物到达细胞色素c时有４个H+从基质转移到膜间隙电子转运复合物复合物IV（质子泵）即细胞色素c氧化酶复合物IV是电子传递链的终点，氧气在此被还原生成水。每传递１对电子要从基质中摄取４个H+，其中兩个H+用于水的形成，另２个被跨膜转移到膜间隙电子转运复合物复合物Ⅰ和Ⅱ分别催化电子从两种不同的供体NADH和FADH2传

8、递到泛醌；复合物Ⅲ使电子从泛醌传递到细胞色素c；复合物Ⅳ将电子从细胞色素c转移到O2，以此结束整个电子传递过