2012春CB第07章-线粒体.ppt

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1、第7章线粒体mitochondria1线粒体的形态（光镜）2真核细胞与线粒体3线粒体概述mitochondria*独特的膜性细胞器；*具复杂的超微结构；*真核细胞的供能中心；*具DNA、核糖体、RNA；*合成部分蛋白，有一定自主性；*寿命10余天，能分裂增殖。47.1线粒体的形态结构7.1.1形态、大小、数目和分布*形态：随细胞与状态而变（线状、粒状）*大小：直径0.5~1m*数目：生理旺盛细胞线粒体多（eg:肝C、肾C）肝细胞含1000余个线粒体；*分布：小肠上皮细胞——集中于顶部；肝细胞——均匀分布。*问题：红细胞

2、无线粒体,其膜上钠钾泵所需能量来自哪里?57.1.2线粒体的超微结构6线粒体的电镜照片7线粒体的电镜照片8线粒体的超微结构9环状DNA分子的高级结构10线粒体的超微结构11线粒体超微结构的特点1、外膜——有孔蛋白，高透性。2、内膜——高蛋白膜，低透性；内陷成嵴，有基粒。3、膜间腔——多种酶、底物、辅助因子。4、基质——mtDNA、核糖体、tRNA、多种酶系。12线粒体的内膜*基粒——ATP合成酶（F1F0－ATP酶），含多个亚基。头部——F1因子。突出膜外——合成ATP。基部——F0因子。嵌入膜内——质子通道。*电子传递

3、链——呼吸链（2种）13线粒体结构示意图14基粒——ATP酶复合体。有柄的小球体。由头、柄和基部组成F1因子F0因子可溶性ATP酶OSCP疏水蛋白头部：ATP合成酶柄部：OSCP（对寡酶素敏感的蛋白）基部：疏水蛋白、嵌于膜中15基粒：头部（5种亚基，F1）、柄部（OSCP）、基部（F0）167.2线粒体的氧化供能作用细胞中的供能物质*糖类→→G→线粒体淀粉→G（直接供能）←→糖原（能量贮存）*脂肪→→脂肪酸→线粒体*蛋白→→AA→→有机酸→线粒体17细胞氧化作用示意图细胞氧化——细胞内葡萄糖、AA、脂肪酸等供能物质在一系

4、列酶的作用下，消耗O2，产生CO2和H2O并释放能量的过程，也称细胞呼吸。187.2糖酵解*反应地点——细胞质*1分子葡萄糖（6C）→→2分子丙酮酸（3C）。*葡萄糖分解代谢的第一步，可产生少量ATP。*无需氧气，存在于所有细胞。19糖酵解的地点与产物20氧化磷酸化——线粒体功能*三大步骤（细胞氧化的核心）1、乙酰辅酶A生成2、三羧酸循环、3、e传递偶联磷酸化。*地点：线粒体中（基质、内膜）、需氧。*多个酶系——丙酮酸脱氢酶系、三羧酸循环酶系、呼吸链酶系与ATP合成酶系。21氧化磷酸化的步骤与地点1、乙酰辅酶A生成——线

5、粒体基质丙酮酸＋脱氢酶系——乙酰辅酶A＋CO22、三羧酸循环——线粒体基质在三羧酸酶系作用下，使乙酰辅酶A彻底氧化，产生2个CO2、4x2H。3、电子传递偶联磷酸化——内膜22线粒体的基本功能丙酮酸脂肪酸23三羧酸循环简图24三羧酸循环过程图25NAD、FAD——递氢体NAD——烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶I）FAD——黄素腺嘌呤二核苷酸两者均为含有B族维生素的辅酶。NAD++2HNADH+H+FAD＋2HFADH2三羧酸循环的4步脱氢——4对氢原子其中3对氢原子由NAD结合传递。26NAD+NADH27FADFADH22

6、8呼吸链（电子传递链）的组成复合物Ⅰ——NADH脱氢酶（e递体、H+泵）使NADH脱氢，H脱e→辅酶Q（CoQ，泛醌），使CoQ→CoQH2泵出H+复合物Ⅱ——琥珀酸脱氢酶。使琥珀酸脱H、FAD结合H，再使CoQ→CoQH2。复合物Ⅲ——cytc还原酶（e递体、H+泵）将CoQH2的e传给cytc，泵出H+复合物Ⅳ——cytc氧化酶（e递体、H+泵）催化e从cytC→O结合2H+形成水。泵出H+。29细胞色素C的辅基——铁卟啉cytc——铁卟啉为辅基的蛋白通过Fe3+与Fe2+的变化传递电子30呼吸链电子传递示意图31电

7、子传递与磷酸化32e传递驱动质子泵将H泵入膜间腔33电子传递链（动画）34氧化磷酸化的偶联机制化学渗透假说（chemiosmoticcouplinghypothesis）英国的Mitchell在1961提出，获1978年诺贝尔化学奖。PeterD.Mitchell35化学渗透学说解释电子传递如何偶联磷酸化构成呼吸链的3个复合物具有质子泵功能，当H原子的高能电子在复合物间传递时，所释放能量可驱动质子泵转运H+到膜间腔，形成H+梯度。另一方面，泵出的H+总是有顺浓度返回基质的倾向，当H+从基粒的质子通道回流时，释放的能量使A

8、DP+Pi→ATP。36化学渗透学说37质子回流与ATP生成示意图38ATP合成酶39ATP合成酶作用机理——旋转催化学说博耶（Boyer），1997诺贝尔化学奖最小的分子马达。3个β亚基与核苷酸结合有三种构象：空置状态（O态）松弛结合态（L态）紧密结合态（T态）40分子马达的旋转催化γ亚基在α3β3圆筒中单向转动，