《线粒体与叶绿体》PPT课件

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1、第六章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体概述生物的能量来源：太阳光的辐射能。植物细胞的叶绿体和蓝藻的光和片层：光能转换为化学能，并储存在糖类，脂类和蛋白质中。线粒体将生物大分子中的化学能转换为细胞可直接利用的能源，储存在NTP（如ATP，GTP）中。线粒体和叶绿体：封闭的双层膜结构，其内膜反复折叠形成内膜特化结构系统—是能量转换的场所。线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，有自己的环状DNA和转录、翻译体系，是真核细胞的第二遗传信息系统。第一节线粒体与氧化磷酸化线粒体是细胞的动力工厂：人体细胞内95%的ATP在线粒体产生；线粒体通过氧化磷酸化进行能量转换；为细胞各种生命活动提供能量。一、线粒体mit

2、ochondrion的形态和结构（一）动态细胞器：多形性，易变性，运动性和适应性。线状（mito)或粒状(chondrion);大小，数量，分布因细胞类型或细胞代谢状态而不同。数量--动物内脏细胞含线粒体多（数千个）：肝细胞的线粒体占细胞体积的20%；心肌细胞中线粒体占50%；人类红细胞无线粒体。分布--在多数细胞中均匀分布；在肌细胞中，沿肌原纤维排列；在分泌细胞中，聚集在分泌物合成区。（三）线粒体的结构与化学组成分为外膜、内膜、膜间隙和基质四部分。◆外膜(outermembrane）：蛋白质和脂质各占50%。含孔蛋白(porin)，非选择性通道蛋白，通透性很高。外膜的标志酶为单胺氧化酶。◆

3、内膜（innermembrane）：蛋白质/脂质大于3:1。心磷脂（有4个非极性尾）含量高，通透性很低。向内折叠形成嵴（cristae），上有线粒体颗粒，又称耦联因子1（couplingfactor1),简称F1，是ATP合酶（F-型质子泵）的头部。内膜的标志酶为细胞色素氧化酶孔蛋白◆膜间隙（intermembranespace）：是内外膜之间的腔隙，宽约6-8nm。标志酶为腺苷酸激酶。充满无定形液体，含许多可溶性酶、底物及辅助因子。◆基质（matrix）：含多种酶系、线粒体DNA,RNA，核糖体。标志酶为苹果酸脱氢酶。线粒体主要酶的分布二、线粒体的功能人体细胞95%的ATP来源于线粒体。是

4、物质彻底氧化分解的场所。还参与氧自由基的生成；细胞凋亡的调控；细胞中Ca2+的稳态调节等。线粒体中的氧化代谢蛋白质，糖类和脂肪酸最终分解为乙酰CoA，进入TCA（tricarboxylicacidcycle)循环,产生NADH或FADH2。NADH，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，还原态，还原型辅酶Ⅰ。N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸。NAD+是氧化态。FADH2，黄素腺嘌呤二核苷酸(还原型)。FAD+是氧化型。TCA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。NADH或FADH2中的电子通过呼吸链最终传递给氧，生成水。呼吸链，电子传递链：线粒体内膜上传递电子的一组酶的复合体。

5、由一系列能可逆地接受或释放电子或H+的化学物质（电子载体）组成，在内膜上有序地排列成传递链。呼吸链中有5种电子载体1、黄素蛋白：是含FMN或FAD的结合蛋白，可接受2个电子2个质子。主要黄素蛋白：①NADH脱氢酶(FMN)；②琥珀酸脱氢酶(FAD)。2、细胞色素：含血红素铁，通过Fe3+/Fe2+变化传递电子，包括细胞色素a、a3、b、c、c1，其中a、a3含有铜原子。3、泛醌/辅酶Q：脂溶性小分子醌类化合物，有3种形式，即：氧化型醌Q，自由基半醌QH+，还原型氢醌QH2。4、铁硫蛋白：含非血红素铁的蛋白，通过Fe3+/Fe2+互变进行电子传递。5、铜原子：位于线粒体内膜的单个蛋白质分子内。

6、通过Cu2+和Cu+两种状态的变换，传递单个电子电子载体除UQ和Cytc独立存在，多形成复合物，共四种。1、复合物I：NADH脱氢酶。组成：42条肽链，呈L型，含一个FMN和至少6个铁硫蛋白，以二聚体形式存在。作用：催化NADH的2个电子至辅酶Q，同时由基质转移4个质子至膜间隙，是一种质子泵。呼吸链的复合物2、复合物II：琥珀酸脱氢酶组成：至少4条肽链，含1个FAD，2个铁硫蛋白。作用：催化琥珀酸的低能电子至辅酶Q，不转移质子。3、复合物III：细胞色素c还原酶。组成：含细胞色素b566、b562、1个铁硫蛋白和1个细胞色素c1。作用：催化电子从辅酶Q传给细胞色素c，每转移1对电子转移4个H

7、＋至膜间隙。4、复合物IV：细胞色素c氧化酶组成：13条肽链。作用：将从细胞色素c接受的电子传给氧，每转移一对电子，同时转移2个H＋。呼吸链复合物的有序排列呼吸链组分按氧化还原电位由低向高排列，也是电子的传递方向。氧化还原电位值越低，提供电子的能力越强，越易成为还原剂而处于电子传递链的前面。电子传递的过程伴随着能量的释放。线粒体内膜上两条呼吸链：NADH呼吸链（由复合物I，UQ，III，CytC,IV组成）；