线粒体2作用机理

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1、细胞呼吸1、生命活动能量的来源●来自于体内糖、脂肪、蛋白质等有机物的氧化，生物体内的氧化和外界的燃烧在化学本质上相同，方式不同。2、什么是生物氧化？●有机分子在机体内氧化分解成CO2和H2O并释放出能量的过程，称为生物氧化（细胞氧化或细胞呼吸）。生物氧化在形式上虽有加氧、脱氢和失电子的不同形式，但从氧化的基本概念来看，生物氧化与体外的化学氧化，实质相同，即一种物质丢失电子是氧化，得到电子是还原。CO2+H2O+能量细胞呼吸氧化分解ADP+PiATP释放能量用于各项生命活动主要能源物质葡萄糖直接能源物质ADP和ATP的相互转变保

2、正了生物所需能量的及时供应。生物体内的能量代谢细胞呼吸(cellrespiration)概念：糖类、脂肪和蛋白质等有机物在生活细胞内氧化分解为二氧化碳和水或分解为不彻底的氧化产物，并伴随着释放能量的过程。实质：生物氧化特征：1、温和条件下逐步进行2、需酶的作用3、能量逐步释放4、没有剧烈的发光发热现象类型项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件产物释能联系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶较多较少①两者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）②都分解有机物、释放能量有氧呼吸与无氧呼吸的比较二氧化碳和水氧化

3、彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底无氧呼吸概念：活细胞在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解成为乙醇或乳酸等，同时释放较少能量的过程。C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量(少量)酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量(少量）酶酒精发酵：酵母菌乳酸发酵：乳酸菌无氧呼吸的生理意义：增强生物适应短时无氧条件的能力细胞呼吸原理的应用：农业生产中采取措施增强根系的细胞呼吸粮食储藏和果蔬保鲜设法降低细胞呼吸概念：活细胞在氧气的参与下，将糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释

4、放出大量的能量的过程。有氧呼吸细胞呼吸的主要类型C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶发生场所：外界条件：物质变化：能量去向：有氧气进入线粒体有机物彻底分解成无机物ATP和热细胞质、线粒体（主要）总反应式：线粒体[H]2分子丙酮酸CO2葡萄糖释放少量能量，形成少量ATPO2[H]释放少量能量，形成少量ATPH2O释放大量能量，形成大量ATP细胞质基质H2O有氧呼吸全过程场所发生反应产物第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质葡萄糖酶2丙酮酸少量能量4〔H〕++丙酮酸、〔H〕、释放少量能量，形成少量ATP线粒体6

5、CO26H2O酶2丙酮酸少量能量20〔H〕+++CO2、〔H〕、释放少量能量，形成少量ATP线粒体6O212H2O酶大量能量24〔H〕++H2O、释放大量能量，形成大量ATP有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量丙酮酸CO2、[H]少量[H]、O2H2O大量线粒体线粒体外膜内膜基质基粒嵴线粒体的模式图酶形态结构酶蛋白的分布外膜内膜基质膜间隙单胺氧化酶腺苷酸激酶细胞色素c氧化酶苹果酸脱氢酶提取2、内膜位于外膜的内侧包裹线粒体基质的一层单位膜，厚5～6nm。内

6、膜的通透性较低，一般不允许离子和大多数带电的小分子通过。线粒体内膜通常要向基质折褶形成嵴，从而增加了内膜的表面积。嵴上有ATP合酶，又叫基粒。内膜的酶类可以粗略地分为三类∶运输酶类、合成酶类、电子传递和ATP合成酶类。内膜是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的主要部位。标志酶为细胞色素C氧化酶线粒体内膜的主动运输系统内膜含100种以上的多肽，蛋白质和脂类的比例高于3:1。心磷脂含量高（达20%）、缺乏胆固醇，类似于细菌。通透性很低，仅允许不带电荷的小分子物质通过，大分子和离子通过内膜时需要特殊的转运系统。①糖酵解产生的NADH必须

7、进入电子传递链参与有氧氧化；②线粒体产生的代谢物质如草酰辅酶A和乙酰辅酶A必须运输到细胞质中，它们分别是细胞质中葡萄糖和脂肪酸的前体物质;③线粒体产生的ATP必须进入到胞质溶胶，以便供给细胞反应所需的能量，同时，ATP水解形成的ADP和Pi又要被运入线粒体作为氧化磷酸化的底物。利用膜间隙形成的H+梯度协同运输。线粒体中的蛋白质绝大多数都是核基因编码，在细胞质的游离核糖体上合成后运输到线粒体的。线粒体定位蛋白质线粒体基质F1ATPase:α亚基(植物除外)、β，γ亚基、δ亚基(某些真菌)RNA聚合酶、DNA聚合酶、核糖体蛋白、柠

8、檬酸合成酶、TCA酶系、乙醇脱氢酶(酵母)、鸟氨酸氨基转移酶(哺乳动物)内膜DP-ATP逆向运输蛋白、磷酸-OH-逆向运输蛋白、细胞色素c氧化酶亚基4，5，6，7、F0ATPase的蛋白质、CoQH2-细胞色素c还原酶复合物亚基1，2，5(Fe-S)，6，7，8膜间隙细胞色素