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重点名校名师生物精品课件


同学们好! 第八章 细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 ●线粒体与氧化磷酸化 ●叶绿体与光合作用 ●线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●线粒体和叶绿体的增殖与起源 第一节 线粒体与氧化磷酸化 ● 线粒体的形态结构 ● 线粒体的化学组成及酶的定位 ● 线粒体的功能——氧化磷酸化 ● 线粒体与疾病 一、线粒体的形态结构 (一)线粒体的形态、大小、数量与分布 (二)线粒体的超微结构 ◆ 外 ◆内 膜(outer membrane):含孔蛋白(porin), 膜(inner membrane):高度不通透性(心磷脂), 通透性较高。 向内折叠形成嵴(cristae)。含有与能量转换相关的蛋 白 ◆ 膜间隙(intermembrane space):含许多可溶性酶、 底物及辅助因子。 ◆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。 孔蛋白 ?在外膜上整齐排列筒状圆柱体,高5 ~ 6nm,直径6nm其成分为孔蛋白; 圆柱体的中央有直径为2 ~ 3nm的小 孔。相对分子质量为10KD以下的小分 子物质均可通过小孔进入膜间隙。 嵴的类型 ?板层状 高等动物细胞中,绝大部分细胞中的嵴其方向 大多与长轴垂直,也有与长轴平的 ?管 状 原生动物、低等动物、植物细胞中 嵴的数量 ◆ 执行氧化反应的电子传递链 ◆ ATP合成酶(基粒) ◆ 线粒体内膜转运蛋白 二、线粒体的化学组成及酶的定位 ●线粒体的化学组成 ●线粒体酶的定位 ●线粒体组分分离方法 (一)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%) 外膜主要是卵磷脂 ◆磷脂占3/4以上 内膜主要是心磷脂 ◆线粒体蛋白质和脂类的比值 内膜 外膜 3:1 1:1 三、线粒体的功能—氧化磷酸化 (oxidativephosphorylation) 伴随着生物的氧化(放能)过程,所发生的磷酸 化(贮能)作用的过程。 ●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。是糖类、脂肪和氨基酸 最终氧化释能的场所。 ●还与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信 号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态 平衡的调控有关。 糖 丙酮酸 CoA TCA e 氧 化 H2 O O2 NADH 磷酸化 ATP ADP+Pi 细胞生命活动 三、氧化磷酸化 ●氧化磷酸化的分子结构基础 ●氧化磷酸化的偶联机制—化学渗透假说 (Chemiosmotic Hypothesis,Mithchell,1961) ●氧化磷酸化的过程 ●质子动力势的其他作用 (一)氧化磷酸化的分子结构基础 氧化 ( 电子传递、消耗氧 , 放能 ) 与磷酸化 (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: ◆ 氧化的分子结构基础———— 电子传递链 ◆ 磷酸化的分子结构基础———— ATP合成酶 ◆ 磷酸化作用与电子传递的偶联 1.电子传递链 (electron-transport chain) ◆电子传递链的涵义 ◆电子传递链的四种复合物 ◆电子传递链的类型 ◆在电子传递过程中,有几点需要说明 电子传递链的四种复合物(哺乳类) ◆复合物Ⅰ:NADH-CoQ还原酶复合物(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

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