1、第六章第六章 細(xì)胞動(dòng)力工廠細(xì)胞動(dòng)力工廠 - -線粒體和葉綠體線粒體和葉綠體 一一 線粒體的形態(tài)、大小和分布線粒體的形態(tài)、大小和分布形態(tài)形態(tài)線狀、圓柱狀或橢球狀，線狀、圓柱狀或橢球狀，向內(nèi)伸出向內(nèi)伸出“嵴嵴”兩棲類卵母細(xì)胞兩棲類卵母細(xì)胞卵黃晶體：球拍狀卵黃晶體：球拍狀大小大小直徑直徑0.50.51um1um，長(zhǎng)度約，長(zhǎng)度約2-8um2-8um；胰腺外分泌細(xì)胞胰腺外分泌細(xì)胞巨大線粒體巨大線粒體10-20um10-20um第一節(jié)第一節(jié) 線粒體與氧化磷酸化線粒體與氧化磷酸化數(shù)量數(shù)量與生理狀況有關(guān)與生理狀況有關(guān)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞無(wú)線粒體哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞無(wú)線粒體分布分布與微管分布有關(guān)與微管分布有關(guān)需能部位集中分

2、布需能部位集中分布分泌細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、精子分泌細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、精子肌原纖維肌原纖維軸絲軸絲 哺乳類培養(yǎng)細(xì)胞的哺乳類培養(yǎng)細(xì)胞的線粒線粒體體光鏡照片光鏡照片用活性熒光染料用活性熒光染料rhodamine 123染色，示線粒體長(zhǎng)棒狀。染色，示線粒體長(zhǎng)棒狀。細(xì)胞用熒光素標(biāo)記的細(xì)胞用熒光素標(biāo)記的微管微管結(jié)合抗體結(jié)合抗體染色的免疫熒光染色的免疫熒光照片照片線粒體傾向于沿著微管排列線粒體傾向于沿著微管排列二 線粒體的超微結(jié)構(gòu)電鏡下由電鏡下由雙層膜雙層膜圍成的一個(gè)圍成的一個(gè)封閉封閉的長(zhǎng)囊式結(jié)構(gòu)。的長(zhǎng)囊式結(jié)構(gòu)。包括：包括：線粒體外膜、線粒體外膜、線粒體內(nèi)膜、線粒體內(nèi)膜、膜間隙、膜間隙、線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì) 線粒

3、體內(nèi)膜上有球狀顆粒線粒體內(nèi)膜上有球狀顆粒ATP合成酶合成酶右圖：牛心臟線粒體的負(fù)染電鏡照片右圖：牛心臟線粒體的負(fù)染電鏡照片 三三 線粒體的功能線粒體的功能 氧化磷酸化氧化磷酸化： 糖和脂肪糖和脂肪 丙酮酸和脂肪酸丙酮酸和脂肪酸 儲(chǔ)積儲(chǔ)積CaCa2+2+ 起始凋亡的主開關(guān)起始凋亡的主開關(guān) 線粒體中約含線粒體中約含120120多種酶。主要為多種酶。主要為: :氧化還原酶：氧化還原酶：37%37%合成酶：合成酶：10%10%水解酶：水解酶：9%9%生物氧化的過(guò)程（或分區(qū)）生物氧化的過(guò)程（或分區(qū)） 蛋白、糖、脂蛋白、糖、脂 丙酮酸，脂肪酸丙酮酸，脂肪酸 三羧酸循三羧酸循 環(huán)環(huán) NADH 呼吸鏈呼吸鏈第

4、一階段（細(xì)胞質(zhì)中）第一階段（細(xì)胞質(zhì)中） 第二階段（基質(zhì)中）第二階段（基質(zhì)中） 第三階段（內(nèi)膜第三階段（內(nèi)膜 ：提供一對(duì)電子和一個(gè)：提供一對(duì)電子和一個(gè)H+）電子傳遞與氧化磷酸化電子傳遞與氧化磷酸化 NADH脫氫酶脫氫酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶細(xì)胞色素細(xì)胞色素C還原酶還原酶細(xì)胞色素細(xì)胞色素C氧氧化酶化酶ATPATP合成酶的結(jié)構(gòu)和組成合成酶的結(jié)構(gòu)和組成頭部、頭部、 柄部、柄部、 膜部膜部線粒體內(nèi)膜上的磷酸和線粒體內(nèi)膜上的磷酸和ATP/ADP運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng) 氧化磷酸化的作用機(jī)理氧化磷酸化的作用機(jī)理 Mitchell 1961提出提出“化學(xué)滲透假說(shuō)化學(xué)滲透假說(shuō)” 獲得獲得1978年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝

5、爾化學(xué)獎(jiǎng)。第二節(jié)第二節(jié) 葉綠體與光合作用葉綠體與光合作用 光合作用是地球上有機(jī)體生存和發(fā)展的根本源泉。光合作用是地球上有機(jī)體生存和發(fā)展的根本源泉。綠色植物年產(chǎn)干物質(zhì)達(dá)綠色植物年產(chǎn)干物質(zhì)達(dá)1014公斤。公斤。質(zhì)體質(zhì)體Plastid：植物細(xì)胞中特有的一類膜結(jié)合：植物細(xì)胞中特有的一類膜結(jié)合細(xì)胞器的總稱，這類細(xì)胞器都是由共同的前細(xì)胞器的總稱，這類細(xì)胞器都是由共同的前體：體：前質(zhì)體前質(zhì)體Proplatid分化發(fā)育而來(lái)。分化發(fā)育而來(lái)。包括：包括： 白色體白色體leucoplast; 有色體有色體chromoplast; 葉綠體葉綠體chloroplast; 蛋白質(zhì)體、油質(zhì)體、淀粉質(zhì)體等。蛋白質(zhì)體、油質(zhì)體、

6、淀粉質(zhì)體等。形態(tài)：形態(tài)：橢圓或梭形的綠色顆粒。一些低等植物中，橢圓或梭形的綠色顆粒。一些低等植物中，帶狀、杯狀、星形、板狀。帶狀、杯狀、星形、板狀。數(shù)目：數(shù)目：有很大差異。高等植物葉肉細(xì)胞有很大差異。高等植物葉肉細(xì)胞50-200個(gè)個(gè),占細(xì)胞質(zhì)的占細(xì)胞質(zhì)的40%。大?。捍笮。翰顒e很大。高等植物葉綠體平均直徑差別很大。高等植物葉綠體平均直徑4-10um，厚，厚2-4um。 一一 葉綠體的超微結(jié)構(gòu)葉綠體的超微結(jié)構(gòu)電鏡下，雙層單位膜圍成的細(xì)胞器，由被膜、電鏡下，雙層單位膜圍成的細(xì)胞器，由被膜、類類囊體囊體、間質(zhì)三部分組成。、間質(zhì)三部分組成。葉片上表皮葉片上表皮葉綠葉綠體體間質(zhì)間質(zhì)基?；ｎ惸殷w類囊體膜

7、膜膜間膜間隙隙外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜類囊體類囊體腔腔葉綠體的超微結(jié)構(gòu)葉綠體的超微結(jié)構(gòu)光合作用光合作用: :兩大戰(zhàn)役兩大戰(zhàn)役(1)光合電子傳遞反應(yīng)光合電子傳遞反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)(Light Reaction) (2)碳固定反應(yīng)碳固定反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)(Dark Reaction)光反應(yīng)階段：光反應(yīng)階段： 類囊體膜上、需光能類囊體膜上、需光能 ATP, NADPH暗反應(yīng)階段：暗反應(yīng)階段： 葉綠體間質(zhì)、不需光能葉綠體間質(zhì)、不需光能 結(jié)果：光能結(jié)果：光能 化學(xué)能，能量固定?；瘜W(xué)能，能量固定。 光合作用是能量及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。首先光合作用是能量及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。首先光能光能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成電能電能，經(jīng)電子傳遞產(chǎn)生，經(jīng)

8、電子傳遞產(chǎn)生ATP和和NADPH形式的形式的不穩(wěn)定化學(xué)能不穩(wěn)定化學(xué)能，最終轉(zhuǎn)化成，最終轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)穩(wěn)定的化學(xué)能能儲(chǔ)存在糖類化合物中。儲(chǔ)存在糖類化合物中。三次戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移光反應(yīng)光反應(yīng)- -原初反應(yīng)原初反應(yīng) 捕光復(fù)合物捕光復(fù)合物中的任何一個(gè)中的任何一個(gè)葉綠素分子葉綠素分子均可吸均可吸收光能，通過(guò)共振方式把吸收的光能傳遞給收光能，通過(guò)共振方式把吸收的光能傳遞給反應(yīng)中心的特殊葉綠素反應(yīng)中心的特殊葉綠素a分子分子，后者處于激發(fā)，后者處于激發(fā)態(tài)，放出激發(fā)電子。態(tài)，放出激發(fā)電子。共振傳遞共振傳遞天線色素天線色素光合體系光合體系葉綠體類囊體膜中進(jìn)行光合磷酸化的圖解葉綠體類囊體膜中進(jìn)行光合磷酸化的圖解Cytb6f暗反應(yīng)暗反應(yīng) 在在無(wú)光條件下無(wú)光條件下，利用光反應(yīng)所產(chǎn)生的，利用光反應(yīng)所產(chǎn)生的