《叶绿体和线粒体》PPT课件

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1、第五章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体每天合成的95%ATP来自于线粒体。（一）线粒体mitmchondrion●线粒体的化学组成和结构●功能：氧化磷酸化膜间隙核糖体外膜基质嵴内膜ATP酶1、线粒体的形态结构线粒体的化学组成◆蛋白质(线粒体干重的65～70％)◆脂类(线粒体干重的25～30％)：·磷脂占3/4以上，外膜主要是卵磷脂，内膜主要是心磷脂，与细菌类似，与离子不可渗透性有关，形成通透性屏障。·线粒体脂类和蛋白质的比值:0.3:1（内膜）；1:1（外膜）0.5-1.0um;1.5-3.0;大小随代谢程度而改变。动物细胞数目数百到数千；植物细胞少于动物细胞；不同种类的细胞中差别很大；生理

2、功能和生理状况不同的细胞也不同；细胞内分布也不均匀。线粒体的形态、大小、数量与分布成纤维细胞●线粒体的超微结构◆外膜(outermembrane）：含孔蛋白(porin)，蛋白质与脂质几乎均等，10*103以下的分子可通过(ATP,NAD,辅酶A)，通透性较高。标志酶：单胺氧化酶◆内膜（innermembrane）：蛋白质含量高（80%），高度选择通透性（在ATP生成过程中起作用），向内折叠形成嵴（cristae）。含有与能量转换相关的蛋白，内膜表面排列一些颗粒状的结构（基粒）。标志酶：细胞色素氧化酶◆膜间隙（intermembranespace）：含许多可溶性酶、底物及辅助因子。标志酶：腺

3、苷酸激酶◆基质（matrix）：含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA,RNA，核糖体。·执行氧化反应的电子传递链·ATP合成酶·线粒体内膜转运蛋白外膜孔蛋白2-3nm可开闭2、功能——氧化磷酸化线粒体主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP，为细胞生命活动提供直接能量；在线粒体基质中含有催化脂肪酸分解以及三羧酸循环等过程所需的一些重要酶类，是糖、脂肪、蛋白质氧化分解的场所。线粒体最重要的功能就是合成ATP，为细胞生命活动提供能量。氧化磷酸化的分子基础◆氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程，即有机物分子中储藏的能量高能电子质子动力势ATP◆氧化(电子传递、消耗氧,放能)与磷酸化

4、(ADP+Pi，储能)同时进行，密切偶联，分别由两个不同的结构体系执行①电子传递链（呼吸链）：指电子有供体向受体传递过程中的一组电子载体。线粒体内膜存在，将代谢脱下的电子最终传递给氧并生成水，同时释放能量。电子传递链(electron-transportchain）的四种复合物，组成两种呼吸链：NADH呼吸链,FADH2呼吸链②基粒：ATP合成酶（ATPsynthase）电子传递链的四种复合物◆复合物Ⅰ：NADH-CoQ还原酶（既是电子传递体又是质子移位体）组成：含42个蛋白亚基，至少6个Fe-S中心和1个黄素蛋白。作用：催化NADH氧化，从中获得2高能电子辅酶QNADH→FMN→Fe-S→

5、Q；泵出4H+到膜间隙NADH+5H+M+Q→NAD++QH2+4H+C◆复合物Ⅱ：琥珀酸-CoQ还原酸（是电子传递体而非质子移位体）组成：含FAD辅基，2Fe-S中心，作用：催化2低能电子FADFe-S辅酶Q(无H+泵出)琥珀酸+Q→延胡索酸+QH2◆复合物Ⅲ：细胞色素还原酶（既是电子传递体又是质子移位体）组成：包括1cytc1、1cytb、1Fe-S蛋白作用：催化电子从CoQH2cytc；泵出4H+（2个来自UQ，2个来自基质）到膜间隙。还原态cytc1+QH2+2H+M→2氧化态cytc1+Q+4H+C◆复合物Ⅳ：细胞色素氧化酶（既是电子传递体又是质子移位体）组成：二聚体，每一单

6、体含13个亚基，cyta,cyta3,Cu,Fe作用：催化电子从cytc分子O2形成水,2H+泵出到膜间隙,2H+参与形成水4还原态cytc+8H+M+O2→4氧化态cytc+4H+C+2H2O饶子和在电子传递过程中，有几点需要说明◆四种类型电子载体：黄素蛋白、细胞色素(含血红素辅基)、Fe-S中心、辅酶Q。前三种与蛋白质结合，辅酶Q为脂溶性醌。◆电子传递起始于NADH脱氢酶催化NADH氧化，形成高能电子(能量转化)，终止于O2形成水。◆电子传递方向按氧化还原电势递增的方向传递(NAD+/NAD最低，H2O/O2最高)◆高能电子释放的能量驱动线粒体内膜三大复合物(H+-泵)将H+从基质侧泵到

7、膜间隙，形成跨线粒体内膜H+梯度(能量转化)◆电子传递链各组分在膜上不对称分布◆其中复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组成主要的一条呼吸链，催化NADH的氧化；复合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组成另一条呼吸链，催化琥珀酸的氧化。糖、脂肪、氨基酸的中间代谢产物在线粒体基质中经三羧酸循环最终氧化分解。在氧化分解过程中，产生的NADH和FADH2两种高还原性的电子载体。在有氧条件下，经线粒体内膜上的呼吸链的电子传递作用，将O2还原为H2