最新:第四细胞的能量转换-线粒体和叶绿体-文档资料.ppt
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1、,第一节、线粒体与氧化磷酸化 第二节、叶绿体与光合作用 第三节、线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 第四节、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,一、线粒体的形态结构 二、线粒体的功能 三、线粒体与疾病,一、线粒体的形态结构,线粒体的形态与分布 线粒体的结构与化学组成 外膜:含有孔蛋白(porin),通透性较高。 内膜:高度不通透性(富含心磷脂,缺乏胆固醇);向内折叠形成嵴(cristae);含有与能量转换相关的蛋白(电子传递链、ATP合成酶和内膜转运蛋白) 膜间隙:含可溶性的酶、 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,
2、RNA,核糖体。 线粒体的化学组成,二、线粒体的功能,线粒体主要功能是进行三羧酸循环及氧化磷酸化合成ATP,为细胞生命活动提供直接能量;与细胞中氧自由基的生成,调节细胞氧化还原电位和信号转导、调控细胞凋亡、基因表达、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡。 线粒体中的氧化代谢 电子传递链与电子传递 ATP形成机制氧化磷酸化(oxidative phosphorylation),电子转运复合物,复合物: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1对电子从NADH辅酶Q; 泵出4 H+ 复合物:琥珀酸-CoQ还
3、原酶(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1对低能电子FADFe-S辅酶Q (无H+泵出) 复合物:CoQ-细胞色素c还原酶(既是电子传递体又是质子移位体) 组成:包括1个cyt c1、1个cyt b、1个Fe-S蛋白 作用:催化电子从UQH2cyt c;泵出4 H+ (2个来自UQ,2个来自基质) 复合物:细胞色素c氧化酶(既是电子传递体又是质子移位体) 组成: 二聚体,每一单体含13个亚基,三维构象, cyt a, cyt a3 ,Cu, Fe 作用:催化电子从cyt c分子O2 形成水,2 H+泵出, 2 H+ 参与形成水,电子传递链和电子传递,
4、在电子传递过程中,与释放的电子结合并将电子传递下去的化合物称为电子载体。五种类型电子载体:黄素蛋白、细胞色素(含血红素辅基)、泛醌、 铁硫蛋白和铜原子。除泛醌外,其他氧化还原中心都是与蛋白质相连的辅基。 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) 电子转运复合物,组成两种呼吸链:NADH呼吸链, FADH2呼吸链,电子传递链各组分在膜上不对称分布。 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+从基质侧泵到膜间隙, 形成跨线粒体内膜H+梯度(能量转化),ATP形成机制氧化磷酸化,氧化(电子传递、放能)与磷酸化(ADP+Pi,储能)同时进行,
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