《细胞生物学》060 线粒体与叶绿体.ppt

本章内容提要 分布 A 外膜 (out membrane) 平整、光滑；具有由孔蛋白（porin）形成的贯穿双脂层的筒状圆柱体，孔径为2~3nm，允许分子量为10KD以下的分子通过而进入膜间隙。 标志酶为单胺氧化酶。 F1耦联因子 由5种多肽组成α3β3γδε复合物，α和β亚基结合，表现出ATP合酶活性。 根据 P. Mitchell的假说，电子传递链实际上是质子泵. 电子对通过呼吸链上电子载体和氢载体的交替传递，在线粒体内膜上形成3次回路，导致6个质子释放出到线粒体内膜外形成质子动力势，该动力势驱动H+通过ATP酶复合物装置进入基质，每进入2个H+可驱动合成一个ATP，故从NADH开始可形成3个ATP。 二 光合磷酸化作用机理 光合磷酸化机理也可以用化学渗透学说来解释。 电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经CF1-CF0偶联因子，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP，与线粒体不同的是叶绿体的CF1-CF0需要3个质子才能形成一个ATP分子。 第三节 线粒体和叶绿体的半自主性 线粒体DNA与蛋白质合成 转位因子 蛋白质转运涉及多种蛋白复合体。 Mito. protein-import involves two transport complexes: Tom Tim Different Import Pathways 二 叶绿体的半自主性 间壁分离 在个体发育中叶绿体由原质体发育而来，原质体存在于根和芽的分生组织中。 1905年Mereschkowsky叶绿体起源于原始真核细胞内共生的蓝藻 THE ENDTHANK YOU A 复合物I NADH脱氢酶，至少由25条肽链组成，含有一个FMN和至少6个铁硫蛋白，分子量850KD，以二聚体形式存在，其作用是催化NHDH的2个电子传递至辅酶Q，同时使质子由线粒体基质定向转移至膜间隙，故也是质子移位体。 B 复合物II 琥珀酸脱氢酶，至少由4条肽链组成，含有一个FAD，2个铁硫蛋白，分子量约140KD，其作用是催化电子从琥珀酸转至辅酶Q，但不转移质子。 C 复合物III 细胞色素c还原酶，由9条肽链组成，以二聚体形式存在，每个单体包含两个细胞色素b、一个细胞色素c1和一个铁硫蛋白，总分子量500KD。其作用是催化电子从辅酶Q传给细胞色素c，同时发生质子的跨膜转移，故也是质子移位体。 细胞色素c位于线粒体内膜的C侧，分子量13KD，不与内膜紧密结合。 D 复合物IV 细胞色素c氧化酶，每个单体至少9～13条肽链组成，包含两个细胞色素（a，a3）和两个铜原子，以二聚体形式存在，分子量300KD，其作用是将从细胞色素c接受的电子传给氧，它也是质子移位体。 第三节 线粒体和叶绿体的半自主性 二、叶绿体的半自主性 与线粒体半自主性有相似性 第四节 线粒体和叶绿体的增殖与起源 第六章 细胞的能量转换－－线粒体和叶绿体 1 线粒体的增殖 通过已有的线粒体增殖，有3种形式。 收缩后分离 出芽 常见于鼠肝和植物分生组织 见于蕨类和酵母线粒体中 见于酵母和藓类植物 第四节 线粒体和叶绿体 的增殖与起源 一、线粒体和叶绿体的增殖 2 叶绿体的增殖 叶绿体能靠分裂而增殖。 内共生起源学说 讨论9 线粒体和叶绿体分别起源于什么？ 1918年 Porteir和1922年 Wallin线粒体来自原始真核细胞内共生的细菌 练习和思考题 1 线粒体结构特点，线粒体酶的定位。 2 线粒体功能：氧化磷酸化概念，电子传递链和电子传递，耦联机制。 3 叶绿体结构特点（与线粒体比较）。 4 叶绿体功能：光合作用与光合磷酸化概念，光能的吸收和转变，耦联机制。 5 线粒体和叶绿体的半自主性，导肽。 6 内共生起源学说 7 mitochondrion, chemical coupling hypothesis, chloroplast, photosynthesis, leader peptide。 第一节 线粒体与氧化磷酸化 二 线粒体功能 第一节 线粒体与氧化磷酸化 二 线粒体功能 第一节 线粒体与氧化磷酸化 二 线粒体功能 ATP synthase as a reversible coupling device 第一节 线粒体与氧化磷酸化 二 线粒体功能 第