细胞生物学——线粒体与叶绿体

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细胞生物学 第6章 细胞的能量转换:线粒体和叶绿体 图文

细胞生物学 第6章 细胞的能量转换:线粒体和叶绿体 图文
• 标志酶为细胞色素C氧化酶。
3、膜间隙(intermembrane space)
• 宽6-8nm,含大量可溶性酶、底物和 辅助因子
• 标志酶为腺苷酸激酶,催化ATP分子 的末端磷酸基团转移到AMP
4、基质(matrix)
• 除糖酵解外,其它参与生物氧化的酶均在线 粒体基质中:TCA循环、脂肪酸和丙酮酸氧 化的酶。标志酶为苹果酸脱氢酶。
• 通透性低,仅让不带电荷小分子通过,大 分子和离子通过内膜需特殊转运系统。
• 内膜向基质褶入形成嵴(cristae),嵴多 呈板层状,也有少数呈管状。
• 嵴上有基粒,基粒由头部(F1)和嵌入内膜 的基部(F0)构成。
板层状结构
管状嵴线粒体
• 内膜具丰富的蛋白质和酶类,主要有参与 氧化磷酸化电子传递的蛋白质复合体及 ATP合成的酶类,以及其它一些参与物质 运输与合成的酶类。
第六章 细胞的能量转换: 线粒体和叶绿体
Chapter Seven Mitochondria and
Chloroplast
第一节 线粒体与氧化磷酸化
• 线粒体被称为细胞内的能量工厂。人体内 的细胞每天要合成几千克的ATP,95%是 由线粒体通过氧化磷酸化机制所产生。
一、线粒体的形态结构
• (一)形态和分布 • 1.形态:一般呈粒状或杆状,也有环
• 含一套完整的转录和翻译体系:mtDNA, 70S核糖体,tRNA 、rRNA、DN是细胞进行生物氧化的主要场所,糖类、脂 肪和氨基酸最终的氧化均发生在线粒体。并 将氧化与磷酸化偶联,合成ATP
• 具体过程:物质先在胞质中经一系列降解形 成丙酮酸和脂肪酸,进入线粒体,再经一系 列分解形成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环。
• 线粒体内α酮戊二酸的补充:在转氨酶作用 下,由谷氨酸与草酰乙酸进行转氨基反应, 生成α酮戊二酸和天冬氨酸。

细胞生物学总结(复习重点)——6.线粒体叶绿体

细胞生物学总结(复习重点)——6.线粒体叶绿体

1、氧化磷酸化:电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化形成ATP,这一过程称为氧化磷酸化。

2、电子传递链(呼吸链):在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物,它们是传递电子的酶体系,由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成,在内膜上相互关联地有序排列,称为电子传递链或呼吸链。

3、ATP合成酶:ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中,是生物体能量转换的核心酶。

该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。

4、半自主性细胞器:线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制,所以称为半自主性细胞器。

5、光合磷酸化:由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程,称为光合磷酸化。

6. 导肽:引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列转运肽:细胞之中合成叶绿体前体蛋白,在N端地额外的氨基酸序列7.PS2:反应中心复合物+补光复合物,利用吸收的光能在类囊体膜腔一面氧化水,建立质子梯度Ps1利用吸收的光能或传递来的激发能在类囊体的基质侧还原形成NADPH1.线粒体的形态结构外膜(outer membrane):含孔蛋白(porin),通透性较高。

内膜(inner membrane):高度不通透性,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, RNA2.氧化磷酸化氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程,即有机分子中储藏的能量到高能电子到质子动力势到ATP氧化过(1)呼吸链主要可以分为两类,既NADH呼吸链和FADH2呼吸链,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)复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶复合物(是电子传递体而非质子移位体)复合物Ⅲ:细胞色素bc1复合物(既是电子传递体又是质子移位体)复合物Ⅳ:细胞色素C 氧化酶(既是电子传递体又是质子移位体)四种类型电子载体:黄素蛋白、细胞色素(含血红素辅基)、Fe-S中心、辅酶Q。

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器。

它们在细胞代谢和能量转换中发挥着重要的作用。

以下是关于线粒体和叶绿体的一些重要知识点:线粒体:1.结构:线粒体是一个由两层膜包围的细胞器。

它包含一个外膜和一个内膜,内膜形成了许多内突起,称为线粒体内膜嵴。

2.能量转换:线粒体是细胞中的能量生产中心。

它通过细胞呼吸过程中的氧化磷酸化来产生能量,将食物分子中的化学能转化为细胞可以使用的三磷酸腺苷(ATP)。

3. 基因组:线粒体具有自己的基因组,称为线粒体DNA(mtDNA)。

它主要编码细胞呼吸过程中所需的蛋白质。

mtDNA由母亲遗传给子代,因此线粒体DNA有助于研究人类的遗传和进化。

4.线粒体疾病:线粒体功能障碍可以导致许多疾病,如线粒体脑肌病、线粒体糖尿病和阿尔茨海默病。

这些疾病通常会影响能量的产生和细胞的正常功能。

叶绿体:1.结构:叶绿体是植物和一些原生生物中的细胞器。

它也是由两层膜包围,并且内膜形成了一系列叫做叶绿体嵴的结构。

2.光合作用:叶绿体是光合作用的主要场所,其中光能转化为化学能以供细胞使用。

叶绿体中的叶绿素能够吸收太阳能,并将其转化为光合作用的产物,如葡萄糖。

3. 基因组:叶绿体也具有自己的基因组,称为叶绿体DNA(cpDNA)。

它主要编码参与光合作用和叶绿体功能的蛋白质。

4.叶绿体疾病:类似于线粒体疾病,叶绿体功能障碍也会导致一系列疾病,在植物中称为叶绿体遗传病。

这些疾病通常会导致叶绿体的正常结构和功能受损。

1.起源:线粒体起源于古代原核生物,而叶绿体起源于古代蓝藻细菌。

这些细菌进化成为现代细胞中的线粒体和叶绿体。

2.功能:线粒体主要参与能量转换,而叶绿体主要参与光合作用。

它们在细胞代谢中的角色不同,但都与能量生产和细胞功能密切相关。

3.基因组:线粒体和叶绿体都有自己的基因组,具有其中一种程度的自主复制和表达能力。

不过,线粒体基因组比较小,叶绿体基因组比较大。

(细胞生物学基础)第五章线粒体和叶绿体

(细胞生物学基础)第五章线粒体和叶绿体
细胞生物学基础第五章:线粒体和叶绿

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目 录
• 引言 • 线粒体概述 • 线粒体的生物学特性 • 叶绿体概述 • 叶绿体的生物学特性 • 线粒体和叶绿体的比较与联系 • 结论
01 引言
主题概述
01
线粒体和叶绿体是细胞内的两个 重要细胞器,分别负责细胞的呼 吸和光合作用。
02
线粒体和叶绿体在细胞中的相互作用和影响
能量转换的协同作用
线粒体和叶绿体在能量转换过程中相互协调,共同维持细胞的能 量平衡。
代谢调节的相互作用
线粒体和叶绿体的代谢过程相互影响,可以通过信号转导途径相互 调控。
细胞生长和分化的影响
线粒体和叶绿体的数量和功能在细胞生长和分化过程中发生变化, 影响细胞的生长和分化过程。
04
叶绿体概述
叶绿体的定义和功能
总结词
叶绿体是植物细胞中负责光合作用的细胞器,主要功能是利用光能将二氧化碳 和水转化为有机物和氧气。
详细描述
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,主要负责光合作用。光合作用是将光 能转化为化学能的过程,通过这一过程,植物能够将二氧化碳和水转化为葡萄 糖,并释放氧气。叶绿体含有绿色的叶绿素,因此得名。
线粒体和叶绿体的差异
功能不同
线粒体的主要功能是氧化磷酸化,为细胞提供能量;而叶绿体的 主要功能是光合作用,将光能转换为化学能。
分布不同
线粒体存在于动物细胞和部分植物细胞中;而叶绿体仅存在于植 物细胞中,特别是绿色植物细胞。
成分不同
线粒体中含有丰富的酶和蛋白质,而叶绿体中含有大量的叶绿素 和蛋白质。
线粒体的形态和结构
总结词
线粒体具有多种形态和结构,包括圆形、杆状、螺旋形等,其结构由外膜、内膜、基质 和嵴组成。

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理

细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理

《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理一、线粒体与氧化磷酸化 1. 形态结构 外膜:标志酶:单胺氧化酶 是线粒体最外面一层平滑的单位膜结构; 通透性高;50%蛋白,50%脂类; 内膜:标志酶:细胞色素氧化酶 是位于外膜内侧的一层单位膜结构;缺乏胆固醇,富含心磷脂-—决定了内膜的不透性(限制所有分子和离子的自由通过);蛋白质/ 脂类:3:1; 氧化磷酸化的关键场所 膜间隙:标志酶:腺苷酸激酶 其功能是催化ATP 大分子末端磷酸基团转移到AMP ,生成ADP 嵴:内膜内折形成,增加面积;需能大的细胞线粒体嵴数多 片状(板状):高等动物细胞中,垂直于线粒体长轴 管状:原生动物和植物中 基粒(ATP 合成酶):位于线粒体内膜的嵴上的规则排列的颗粒 基质:标志酶:苹果酸脱氢酶 为内膜和嵴包围的空间,富含可溶性蛋白质的胶状物质,具有特定的pH 和渗透压; 三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化进行场所 含有大量蛋白质和酶,DNA,RNA ,核糖体,Ca2+ 2. 功能 (1) 通过基质中的三羧酸循环,进行糖类、脂肪和氨基酸的最终氧化 (2) 通过内膜上的电子传递链,形成跨内膜的质子梯度 (3) 通过内膜上的ATP 合成酶,合成ATP ATP 合成酶的结合变化和旋转催化机制(书P90)头部F 1(α3β3γδε) 亲水性 α、β亚基具有ATP 结合位点,β亚基具有催化ATP 合成的活性 γε结合为转子,旋转以调节β亚基的3种构象状态δ与a 、b 亚基结合为定子基部F 0(a 1b 2c 10-12) 疏水性 C 亚基12 聚体形成一个环状结构定子在一侧将α3β3与F 0连接起来>〉氧化磷酸化的具体过程① 细胞内的储能大分子糖类、脂肪经酵解或分解形成丙酮酸和脂肪酸,氨基 酸可被分解为丙酮酸,脂肪酸或氨基酸进入线粒体后进一步分解为乙酰CoA;② 乙酰CoA 通过基质中的TCA 循环,产生含有高能电子的NADH 和FADH2; ③ 这两种分子中的高能电子通过电子传递链,在过程中形成跨内膜的质子梯度; 氧化磷酸化*Delta *epsilon《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理④ 质子梯度驱动ATP 合成酶将ADP 磷酸化成ATP,势能转变为化学能。

细胞生物学实验-叶绿体和线粒体的分离

细胞生物学实验-叶绿体和线粒体的分离
叶绿体和线粒体是细胞中的重要器官,分别负责光合作用和能量转换。为了研究它们的结构和功能,需要进行分离实验。本实验旨在了解细胞器分离的原理和常用方法,以及活体染色。分离叶绿体和线粒体的方法主要有差速离心、密度梯度离心和等密度离心。差速离心通过逐渐增加离心速度,使不同大小和密度的颗粒分批分离。密度梯度离心则利用颗粒在密度梯度液中的沉降速度差异,形成清晰的区带。等密度离心则是让颗粒在密度梯度介质中移动到与自身密度相等的位置。这些方法的选择取决于颗粒的沉降系数和密度差异。活体染色技术用于显示活细胞内的结构,同时不影响细胞活动。根据染色剂的性质和染色方法,活体染色分为体内活染和体外活染。通过这些实验方法和技术,可以有效地分离和研究叶绿体和线粒体的结构和功能。

细胞生物学实验叶绿体和线粒体的分离

细胞生物学实验叶绿体和线粒体的分离
线粒体的细胞色素氧化酶能使詹纳斯绿染料始终保持在氧化状态而呈蓝色,周 围细胞质内的染料却被还原成无色的色基,在进行细胞的体外染色时,至少要使材 料在詹纳斯绿染料中染色15 min后再盖上盖玻片,以使材料充分氧化。
叶绿体和线粒体的分离及活体染色
实验步骤(叶绿体部分)
叶绿体悬浮液: 1,选取鲜嫩的菠菜叶,清洗后除去叶梗及粗的叶脉,称适量叶子放于研钵中,加 入5ml 0.35M氯化钠溶液,研磨制成匀浆液。 2,将匀浆液通过6层纱布过滤到烧杯中。 3,取4 ml滤液在1000 rpm 4℃下离心2 min。弃去沉淀。 4,将上清在3000 rpm 4℃下离心5 min,弃去上清液,所得到的沉淀就是叶绿体。 5,沉淀用适量的氯化钠溶液重新悬浮。 6,滴此悬液在载玻片上,在普通显微镜和荧光显微镜下观察,再取一份滴加0.01 %吖啶橙染色后放于荧光显微镜下观察。
叶绿体和线粒体的分离及活体染色
实验原理:
1、 差速离心(适用于不同沉降速度的颗粒分批分离) 采用逐渐增加离心速度或低速和高速交替进行离心,使沉降速度不同的颗粒在
不同的分离速度及不同的离心时间下分批分离的方法。 一个颗粒在一个固定离心力的作用下的沉降速率取决于颗粒的大小、形状和密
度,也同悬浮颗粒介质的粘稠度有关。 当以一定离心力在一定的离心时间内进行离心时,在离心管底部就会得到最大
徒手切片: 将菠菜叶置于载玻片上,加上2滴0.35 M氯化钠溶液,用手术刀片与水平方向
成30度角将菠菜叶切削成一个斜面(尽可能选择较薄的部分切),用盖玻片轻轻 压平后在显微镜下观察边缘部分。
滴加吖啶橙染色染色2分钟,洗去余液,加盖盖玻片后用荧光显微镜观察。
叶绿体和线粒体的分离及活体染色
实验结果(叶绿体部分)
和最重颗粒的沉淀,分出的上清液在加上转速下再进行离心,又得到第二部分较大、 较重颗粒的“沉淀”及含较小和较轻颗粒的“上清液”,如此多次离心处理,即能 把液体中的不同颗粒较好分开。这时所得沉淀是不纯的,需经再悬浮和再离心 (2—3次),才能得到较纯颗粒。

细胞生物学教程 第七章 线粒体与叶绿体2

细胞生物学教程 第七章 线粒体与叶绿体2

化还原蛋白(FD)、黄素蛋白、光系统I、II复合物等。
(三)基质
• 是内膜与类囊体之间的空间。
• 主要成分包括:
• 碳同化相关的酶类:如RuBP羧化酶占基质可溶性蛋白总 量的60%。 • 叶绿体DNA、蛋白质合成体系:如,ctDNA、各类RNA、 核糖体等。 • 一些颗粒成分:如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。
Chloroplast
(一)叶绿体外被
• 双层膜组成,膜间为10~20nm的间隙。 • 外膜的渗透性大。 • 内膜对通过物质的选择性很强,CO2 、O2 、Pi、H2O、等 可以透过内膜,ADP、ATP、 NADP+、葡萄糖等及焦磷酸 不能透过内膜,需要特殊的转运体(translator)才能通过
• 3.光系统Ⅱ(PSⅡ):P680
• 至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊
体膜上。包括一个集光复合体Ⅱ、一个反应中心和一个含 锰原子的放氧复合体(oxygen evolving complex)。 • 4.细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex) • 可能以二聚体形成存在,每个单体含有四个不同的亚基。 5.光系统Ⅰ(PSI):P700 • 包含多条肽链,位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。
Pathway for plastid entry. The general import machinery of the chloroplast envelope membranes. The components are explained in the text.
Translocation of proteins into chloroplasts
• 线粒体前体蛋白质在在运输以前,以未折叠的形式存在,
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四、线粒体与疾病
细胞疾病与衰老, ● 线粒体疾病 细胞疾病与衰老,肝癌细胞中线粒体己糖激酶高 线粒体膨大, ● 年长细胞中的线粒体数目少而体积大 线粒体膨大,嵴数目少 年长细胞中的线粒体DNA DNA损伤明显 ● 年长细胞中的线粒体DNA损伤明显 心肌损伤,缺硒导致线粒体内膜偏少, ● 克山病 心肌损伤,缺硒导致线粒体内膜偏少,嵴少酶活力低
复合物Ⅳ 细胞色素C氧化酶(既是电子传递体和质子移位体) ◆ 复合物Ⅳ:细胞色素C氧化酶(既是电子传递体和质子移位体) 组成: 二聚体,每一单体含13个亚基, 13个亚基 组成: 二聚体,每一单体含13个亚基, 三维构象, 三维构象, cyt a, cyt a3 ,Cu, Fe 作用:催化电子从cyt 作用:催化电子从cyt c 形成水,2H+泵出 2H+参与形成水 泵出, O2形成水,2H+泵出,2H+参与形成水
ATP合成酶(磷酸化的分子基础) ATP合成酶(磷酸化的分子基础) 合成酶
◆ 分子结构 线粒体ATP合成系统的解离与重建实验证明电子传递与ATP ATP合成系统的解离与重建实验证明电子传递与ATP合成是由两个 ◆ 线粒体ATP合成系统的解离与重建实验证明电子传递与ATP合成是由两个 不同的结构体系执行, 颗粒具有ATP ATP酶活性 不同的结构体系执行, F1颗粒具有ATP酶活性 工作特点:可逆性复合酶, ◆ 工作特点:可逆性复合酶,即既能利用质子电化学梯度储存的能量合成 又能水解ATP ATP将质子从基质泵到膜间隙 ATP, 又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙 ATP合成机制 合成机制—Banding 1979) ◆ ATP合成机制 Banding Change Mechanism (Boyer 1979) 亚单位相对于αβ亚单位旋转的直接实验证据 αβ亚单位旋转的直接 ◆ γ亚单位相对于αβ亚单位旋转的直接实验证据
原初反应( ◆ 原初反应(primary reaction) 光能的吸收、传递与转换,形成高能电子( 光能的吸收、传递与转换,形成高能电子(图7-13) 与转换 13) (由光系统复合物完成,光合作用单位的概念) 由光系统复合物完成,光合作用单位的概念) ◆ 电子传递与光合磷酸化
执行氧化反应的电子传递链 ATP合成酶 ATP合成酶 线粒体内膜转运蛋白
二、线粒体的化学组成及酶的定位
● 线粒体组分分离方法
● 线粒体的化学组成
● 线粒体酶的定位
线粒体的化学组成
蛋白质(线粒体干重的65 70% 65~ ◆ 蛋白质(线粒体干重的65~70%) 脂类(线粒体干重的25 30% 25~ ◆ 脂类(线粒体干重的25~30%):
电子传递链的四种复合物(哺乳类) 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 电子传递体和质子移位体) 还原酶复合物( ◆ 复合物Ⅰ:NADH-CoQ还原酶复合物(电子传递体和质子移位体) 组成: 42个蛋白亚基,至少6 Fe- 中心和 个黄素蛋白。 组成:含42个蛋白亚基,至少6个Fe-S中心和1个黄素蛋白。 个蛋白亚基 作用:催化NADH氧化,从中获得2 作用:催化NADH氧化,从中获得2高能电子 NADH氧化 辅酶Q 泵出4 辅酶Q;泵出4 H+
一、线粒体的形态结构
线粒体的形态、大小、 ● 线粒体的形态、大小、数量与分布 线粒体的超微结构 ● 线粒体的超微结构
外膜(outer membrane) 孔蛋白(porin) 通透性较高。 (porin), ◆ 外膜(outer membrane):含孔蛋白(porin),通透性较高。 内膜( membrane) 高度不通透性, ◆ 内膜(inner membrane):高度不通透性,向内折叠形成 cristae) 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 膜间隙( space) 含许多可溶性酶、 及辅助因子。 及辅助因子。 基质(matrix) 含三羧酸循环酶系、 ◆ 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。 以及线粒体DNA, RNA,核糖体。
复合物Ⅲ 细胞色素bc1复合物(电子传递体和质子移位体) bc1复合物 ◆ 复合物Ⅲ:细胞色素bc1复合物(电子传递体和质子移位体) 组成:包括1cyt c1、 组成:包括1cyt c1、1cyt 作用:催化电子从UQH2 作用:催化电子从UQH2 b、1Feb、1Fe-S蛋白 c,泵出4H+(2个来自UQ,2个来自基质 泵出4H+(2个来自UQ,2个来自基质) cyt c,泵出4H+(2个来自UQ,2个来自基质)
复合物Ⅱ 琥珀酸脱氢酶复合物(电子传递体而非质子移位体) ◆ 复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶复合物(电子传递体而非质子移位体) 组成: FAD辅基,2Fe- 中心, 组成:含FAD辅基,2Fe-S中心, 辅基 作用:催化2低能电子 作用:催化2 FAD Fe-S Fe辅酶Q (无H+泵出) 泵出) 辅酶Q (无H+泵出
叶绿体的功能—光合作用 ● 叶绿体的功能 光合作用 (photosynthesis)
叶绿体(Chloroplast) (Chloroplast)的形态结构 一、叶绿体(Chloroplast)的形态结构
● 叶绿体形态
透镜形;同一组织中数量较恒定, 透镜形;同一组层膜) 外被(双层膜) 类囊体 基质
细胞的能量转换---线粒体和叶绿体 第七章 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 ● 氧化磷酸化 ● 线粒体与疾病
质子动力势(proton ◆ 质子动力势(proton motive force) 实验证据该实验表明 支持化学渗透假说的实验证据该实验表明: ◆ 支持化学渗透假说的实验证据该实验表明:
质子动力势乃ATP合成的动力 质子动力势乃ATP合成的动力 ATP 膜应具有完整性 电子传递与ATP合成是两件相关而又不同的事件 电子传递与ATP合成是两件相关而又不同的事件 ATP
叶绿体与线粒体形态结构比较 ● 叶绿体与线粒体形态结构比较
叶绿体内膜并不向内折叠成嵴;内膜不含电子传递链; 叶绿体内膜并不向内折叠成嵴;内膜不含电子传递链; 除了膜间隙、基质外,还有类囊体;捕光系统、 除了膜间隙、基质外,还有类囊体;捕光系统、电子传递链 ATP合成酶都位于类囊体膜上 合成酶都位于类囊体膜上。 和ATP合成酶都位于类囊体膜上。
质子动力势的其他作用
◆ 物质转运
◆ 产热:冬眠动物与新生儿的Brown Fat Cell 线粒体产生大量热量
第二节 叶绿体与光合作用
叶绿体(Chloroplast) (Chloroplast)的形态结构 ● 叶绿体(Chloroplast)的形态结构
前质体、白色体、叶绿体与有色体 前质体、白色体、
氧化磷酸化的分子基础
氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程 能量转换过程, ◆ 氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程,即有机分子中储藏的 能量 高能电子 质子动力势 ATP
氧化(电子传递、消耗氧, 放能)与磷酸化(ADP+Pi 储能) (ADP+Pi, ◆ 氧化(电子传递、消耗氧, 放能)与磷酸化(ADP+Pi,储能) 同时进行,密切偶连, 同时进行,密切偶连,分别由两个不同的结构体系执行 电子传递链(electron (electronchain)的四种复合物, ◆ 电子传递链(electron-transport chain)的四种复合物, 组成两种呼吸链:NADH呼吸链, 组成两种呼吸链:NADH呼吸链, FADH2呼吸链 呼吸链 在电子传递过程中, ◆ 在电子传递过程中,有几点需要说明 ATP合成酶 合成酶( synthase) 磷酸化的分子基础) ◆ ATP合成酶(ATP synthase)(磷酸化的分子基础)
● 光反应 暗反应(碳固定) ● 暗反应(碳固定) ● 光合作用与有氧呼吸的关系图
光反应
在类囊体膜上由光引起的光化学反应, 在类囊体膜上由光引起的光化学反应,通过叶绿素等光合色素分子吸 传递光能,水光解,并将光能转换为电能(生成高能电子), ),进而通 收、传递光能,水光解,并将光能转换为电能(生成高能电子),进而通 过电子传递与光合磷酸化将电能转换为活跃化学能, 形成ATP NADPH并 ATP和 过电子传递与光合磷酸化将电能转换为活跃化学能, 形成ATP和NADPH并 的过程。包括原初反应、电子传递和光合磷酸化。 放出 O2 的过程。包括原初反应、电子传递和光合磷酸化。
叶绿体的功能—光合作用 二、叶绿体的功能 光合作用 (photosynthesis)
Photosynthesis: 光合电子传递反应—光反应 光反应(Light Reaction) (1) 光合电子传递反应 光反应 (2) 碳固定反应 暗反应 碳固定反应—暗反应 暗反应(Dark Reaction)
磷脂占3 以上,外膜主要是卵磷脂, 磷脂占3/4以上,外膜主要是卵磷脂,内膜主要是心磷脂 线粒体脂类和蛋白质的比值: 线粒体脂类和蛋白质的比值: 0.3:1(内膜) 内膜) 外膜) 1:1(外膜)
三、氧化磷酸化
线粒体主要功能是进行氧化磷酸化,合成ATP, 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 ATP 提供直接能量;与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、 提供直接能量;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。 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。
● 氧化磷酸化 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)的分子基础 的分子基础 氧化磷酸化的偶联机制—化学渗透假说 ● 氧化磷酸化的偶联机制 化学渗透假说 (Chemiosmotic Hypothesis, Mithchell,1961) ● 质子动力势的其他作用 ● 线粒体能量转换过程略图
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