1、第六章線粒體和葉綠體、chapter6mitochondrionandchloroplast、第一節(jié)線粒體和氧化磷酸化(重點(diǎn))、第二節(jié)葉綠體和光合作用(自學(xué))、第三節(jié)半自主性(重點(diǎn))和起源(了解)、第一節(jié)線粒體和氧化磷酸化當(dāng)骨骼肌、細(xì)胞活躍合成蛋白質(zhì)時(shí)，線粒體局部集中在RER上，線粒體在需要部位的集中(a )是在心肌中，線粒體緊密排列在肌原纖維之間，上面是電子顯微鏡圖，下面是模式圖(b )精子的軸線部位，線粒體是下圖為精子中段線粒體圍繞軸線的分布，集中在代謝旺盛的需要部位，線粒體在活細(xì)胞中的形態(tài)變化、線粒體的形態(tài)和大小不一。 外膜、膜間隙、內(nèi)膜和基質(zhì)、線粒體的超微結(jié)構(gòu)、線粒體的電子顯微鏡圖(a

2、 )和三維結(jié)構(gòu)示意圖(b )、外膜6nm、高透過性、孔蛋白質(zhì)、單胺氧化酶為標(biāo)記酶內(nèi)膜6-8nm、透過性低，丘腺苷酸激酶為標(biāo)記酶基質(zhì)的各種反應(yīng)酶類、線粒體蘋果酸脫氫酶是標(biāo)記酶，二，線粒體的超微結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)6570%脂質(zhì)2530% DNA和RNA，三，線粒體的化學(xué)組成，外膜P/L: 1:1，糖、脂肪、細(xì)胞質(zhì)、丙酮酸和脂肪酸、線粒體、乙酰c 氫通過電子傳遞鏈到達(dá)氧生成水的同時(shí)，ADP磷酸化生成ATP，第一階段的：大分子分解為單純亞基。 第二階段：使用乙酰CoA來生成有限ATP和NADH。 第三階段：乙酰CoA完全被H2O和CO2氧化，產(chǎn)生大量的NADH和ATP。 有氧呼吸的3階段、第3階段、第2階段

3、、第1階段、能量物質(zhì)的分解、三羧酸循環(huán)、電子傳遞和氧化磷酸化、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)、線粒體、線粒體氧化磷酸化進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)： (1)ATP合成酶氧化磷酸化：指電子從NADH或FADH2經(jīng)呼吸鏈傳遞到氧形成水中，同時(shí)伴隨ADP磷酸化形成ATP的過程。 ATP合成酶是一種可逆復(fù)合酶，它可以在利用質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)合成ATP的同時(shí)，將ATP水解從基質(zhì)泵到膜間隙。 嵌入膜的F0基部比膜外的F1頭部突出，包括ATP合成酶(f質(zhì)子泵)、ATP合成酶(f質(zhì)子泵)、線粒體ATP合成酶的電子顯微鏡圖像和圖像，(1)頭部(耦合因子F1) :可溶性ATP酶功能：合成可承諾量。 (2)基部(耦合因子F0):ab2c10

4、12的比例在跨越內(nèi)膜的質(zhì)子通道功能： h為F1的跨膜通道中流動(dòng)。ATP合成酶的“鍵變結(jié)構(gòu)”模型、L:弛豫結(jié)構(gòu)T:密結(jié)構(gòu)O:開放結(jié)構(gòu)、線粒體生產(chǎn)能力(ATP )的原理示意圖、獲得質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力和高能量電子，線粒體的能量轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)上是由h膜貫通電位差和質(zhì)子以濃度梯度形成的質(zhì)子質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力，概念：有規(guī)律地排列在線粒體的內(nèi)膜上，可以可逆地接受電子和h而釋放的酶系統(tǒng)稱為電子傳遞鏈和呼吸鏈。黃素蛋白電子傳遞體、氫載體細(xì)胞色素電子傳遞體泛醌電子傳遞體、氫載體鐵氧蛋白電子傳遞體銅原子電子傳遞體復(fù)合體： NADH脫氫酶復(fù)合體：琥珀酸脫氫酶NADH呼吸鏈， 復(fù)合體：細(xì)胞色素還原酶呼吸鏈復(fù)合體：細(xì)胞色素氧化酶FADH2呼吸

5、鏈、蛋白復(fù)合體、電子載體、電子傳遞鏈、O2、電子傳遞鏈的成分及其序列順序圖解、線粒體內(nèi)膜中的電子傳遞鏈復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和分布圖解、細(xì)胞色素氧化酶復(fù)合體NADH脫氫酶復(fù)合體， 化學(xué)滲透假說(chemiosmotic coupling hypothesis )，電子傳遞鏈非對(duì)稱分布，質(zhì)子泵在電子傳遞過程中釋放的能量轉(zhuǎn)化為跨膜的pH梯度和電位梯度，內(nèi)膜是完整的，因此將質(zhì)子從內(nèi)室泵入外室質(zhì)子只能通過F1-F0 ATPase轉(zhuǎn)化為基質(zhì)，該酶利用其能量合成ATP。 1978年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)！ P.Mitchell，1961，1.NADH提供一對(duì)電子，經(jīng)過呼吸鏈，最后被O2接受。 2 .呼吸鏈中的氫載體和電子傳遞

6、體相互排列。 每次電子從氫載體傳遞到電子傳遞體時(shí)，氫以h的形式向膜間隙放出，電子在呼吸鏈上3次穿過膜傳遞，向膜間隙放出h。 3 .由于內(nèi)膜對(duì)h和OH-具有不可透明性，隨著電子傳遞的進(jìn)行，h積蓄在膜間隙，引起內(nèi)膜兩側(cè)的h濃度差(電位差)。 4 .膜間隙中的h有以正濃度差向基質(zhì)遷移的傾向，h只能通過F1-F0復(fù)合體進(jìn)入基質(zhì)，ATP酶利用h勢(shì)能合成ATP。 化學(xué)滲透學(xué)說的要點(diǎn)是線粒體和葉綠體的DNA線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)合成線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)的運(yùn)輸與組合，一、線粒體和葉綠體的半自主性，自身包含遺傳表達(dá)系統(tǒng)(自主性)。 但是，編碼的遺傳信息非常有限，其RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、自我構(gòu)建和功能發(fā)揮等必須

7、依賴于核基因組編碼的遺傳信息(自主性有限)。第三節(jié)線粒體和葉綠體的半自主性及其起源，線粒體是半自主性細(xì)胞器，mtDNA部分包含自身蛋白質(zhì)、rRNA、tRNA等編碼基因線粒體的基因裝置，DNA復(fù)制、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成和轉(zhuǎn)基因?qū)嘶蛴泻艽笠蕾囆缘木€粒體的生長(zhǎng)和增殖受核基因組和其自身基因組兩個(gè)遺傳系統(tǒng)的控制，線粒體的半自主性線粒體生長(zhǎng)和增殖所需的大部分蛋白質(zhì)由核基因編碼，是細(xì)胞質(zhì)中合成的極少部分蛋白質(zhì)在線粒體內(nèi)合成，酵母的一些主要線粒體酶復(fù)合體的生物合成，線粒體和葉綠體的起源，葉綠體是細(xì)胞內(nèi)共生的藍(lán)細(xì)菌內(nèi)共生起源說線粒體是細(xì)胞內(nèi)共生的細(xì)菌非內(nèi)共生起源說質(zhì)膜內(nèi)陷入的結(jié)果內(nèi)外2層膜間的厚度約為10 20nm的空隙， 2層單位膜的每層厚度約為68nm，外膜的透過性大，孔蛋白內(nèi)膜選擇性強(qiáng)(特殊的載體)，基質(zhì)，各種酶類，葉綠體的超微結(jié)構(gòu)，(光捕捉系統(tǒng)，電子傳遞鏈和ATP合成酶)，葉綠體化學(xué)組成，葉綠體的功能：光合作用，質(zhì)體，白色體有色體(chromplast ) :包含黃色或紅色色素的葉綠體(chloroplast ) :包含的葉綠體的超微結(jié)構(gòu)、葉綠體超微結(jié)構(gòu)的示意圖、葉綠體ATP合成酶的結(jié)構(gòu)圖、ATP酶活性、頭部、膜部、光合成的基本過程、光合