线粒体和叶绿体比较表

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植物细胞核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA的比较

植物细胞核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA的比较近年来，随着基因克隆和DNA序列分析技术的发展，叶绿体DNA和线粒体DNA 的研究有了长足的进步。

植物一般都有三套遗传信息指导它的整个生命活动，即核染色体DNA(nDNA)、叶绿体DNA(cpDNA)和线粒体DNA(mtDNA)，它们在组织结构、遗传方式、表达调控等方面互有差别，又协同作用共同控制着植物的生长和发育。

1 组织结构植物细胞的大部分DNA是在核内，并与组蛋白稳定结合组成染色体，控制着大部分性状，起着主导作用。

高等植物nDNA含量大约在0.5～200pg之间，不同植物相差很大。

植物nDNA中很大比例的胞嘧啶由5-甲基胞嘧啶取代，有40%～90%是由重复的DNA组成。

植物的大多数nDNA的浮力密度在1.69～1.71g/cm3范围内，G+C的含量为30%～51%左右。

在高等植物中，cpDNA一般以共价、闭合、环形双链(cccDNA)的形式存在，是多拷贝的。

cpDNA比nDNA和mtDNA有较强的保守性，其大小在各种植物中相近，一般在120～190kb之间。

它与nDNA不同，分子较小，不含有5-甲基胞嘧啶，而且不与组蛋白结合成复合体，是裸露的，容易复性，存在为数极少的重复顺序，与原核生物的DNA类似。

cpDNA的浮力密度约为1.697g/cm3，G+C的含量为36%～40%。

cpDNA在结构上最突出的特点是有一对22kb的反向重复顺序(inverted repeat sequence)，将环形的cpDNA分割成大单拷贝区和小单拷贝区。

植物mtDNA较大，大小范围为200～2500kb，其复杂性远大于其它生物，在同一科植物中(如葫芦科)基因组大小差异可达7～8倍。

植物mtDNA通常呈环状，是双链的。

植物mtDNA的浮力密度约1.706g/cm3，这相当于大约47%的G+C。

大多数植物mtDNA具有多基因组结构，由一个主基因组和通过重组由它衍生的一系列大小不同的分子组成。

线粒体和叶绿体的结构和功能

液态，含有氧呼吸有关酶，少量DNA
叶绿体
C3植物主要叶肉细胞 C4植物主要叶肉细胞，维管束鞘细胞
椭球形或球形
与周围细胞质基质分开
内膜光滑，无光合作用有关的酶
圆柱状，由囊状结构堆叠而成,分布有与光反应有关色素、酶液态，含有暗反应有关酶，少量DNA
(1)没有线粒体的活细胞：
原核细胞(如细菌) 哺乳动物成熟的红细胞厌氧型真核细胞(蛔虫细胞)
CH3COCOOH＋6H2O 酶 6CO2＋[H]+少量ATP 24[H]＋6O2 酶 12H2O＋大量ATP
O2
功能：线粒体是有氧呼吸的主要场所 (1)分解丙酮酸的细胞器 (2)消耗O2的细胞器 (3)生成H2O、CO2的细胞器 (4)产生大量ATP的细胞器 (5)DNA的次要载体进行场所：线粒体
2H2O 光 4H＋＋4e＋O2源自NADP＋＋H＋＋2e 酶 NADPH CO2＋C3
酶
C4
ADP＋Pi＋E 酶 ATP
维管束鞘细胞
C4 CO2＋C5 酶 2C3 2C3NAD酶PH ATP (CH2O)＋C5
功能
叶绿体是进行光合作用的场所
(1)将CO2、H2O合成有机物的细胞器 (2)吸收CO2、释放O2的细胞器 (3)把光能转变成化学能储存在有机物
问题：
（1）叶绿体中合成ATP的能量来源是
，合成的ATP用于
，
释放的氧气的来源是
， CO2除来自大气外，还来光源能
于
。
（2）线粒体中合成ATP的CO能2量的来还源原是
，合成的AT水P用的于分解
，吸收的氧气除来自大气外，还来源
于
。
线粒体的呼吸作用
有机物的分解
生命活动

用高倍镜观察叶绿体和线粒体

用高倍镜观察线粒体和叶绿体同学们，在这节课之前我们已经学习过线粒体和叶绿体这两种细胞器，现在我请问：线粒体和叶绿体分布分布在哪些细胞中呢？（叶绿体分布在叶肉细胞中，线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中）。

今天我们的实验是用高倍镜观察线粒体和叶绿体，目的是为了观察它们的形态和分布。

首先我们来看一下实验原理。

1、叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的，呈扁平的椭圆球形或球形。

我们可以直接在高倍镜下观察它的形态和分布。

2、线粒体的辨认依据：线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃型等。

3、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。

线粒体形态多样，无色，而细胞质接近无色。

线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。

接下来我们来看一下实验材料。

观察叶绿体时我们可以选择新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶等）。

若是藓类的叶，镊子取其一片小叶即可；若用菠菜的叶，在撕取下表皮时，一定要稍带些叶肉，因为我们所观察的叶绿体就分布在叶肉细胞中，表皮细胞不含叶绿体，否则很难如愿以偿。

（至于为什么是撕取下表皮和叶肉细胞而不是上表皮是因为上表皮受光照强，叶绿体小而多(小，保护自己不被灼伤。

多，保证光合速率足够大)下表皮的叶绿体大而少。

大叶绿体观察方便。

苔藓类植物叶子薄而小，直接取一个小叶片即可；菠菜叶下表皮是菠菜叶的背阳面，叶绿体大而少，撕取时要少带些叶肉。

当然，实验时应首选葫芦藓、墙藓的叶为宜。

我们实验室是用韭菜做实验，它的好处就在于取材容易，不受季节限制，观察到的叶绿体多而清晰。

生理盐水是指生理学实验或临床上常用的渗透压与动物或人体血浆的渗透压相等的氯化钠溶液。

生理学或临床上常用的渗透压与动物或人体血浆相等的氯化钠溶液，其浓度用于两栖类时是0.67～0.70％，用于哺乳类和人体时是0.85～0.9％生理盐水的作用：能够避免细胞破裂，它的渗透压和细胞外的一样，所以不会让细胞脱水或者过度吸水，所以各种医疗操作中需要用液体的地方很多都用它至于显微镜，在之前我们也已经很详细的学过它的使用方法，我今天就不过多的介绍，我就先简单的介绍它的使用方法：1．低倍镜的使用方法（1）取镜和放置：显微镜平时存放在柜或箱中，用时从柜中取出，右手紧握镜臂，左一手托住镜座,将显微镜放在自己左肩前方的实验台上，镜座后端距桌边1－2寸为宜，便于坐着操作。

叶绿体与线粒体的区别是什么

叶绿体与线粒体的区别是什么
对于学理科的学生来说，物理是公认最难学的，其次是化学，相比较前两者而言，生物就容易多了。

小编整理了生物学中叶绿体与线粒体的区别，希望能帮助到你。

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1叶绿体的定义叶绿体是植物细胞中由双层膜围成，含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。

叶绿体基质中悬浮有由膜囊构成的类囊体，内含叶绿体DNA。

是一种质体。

质体有圆形、卵圆形或盘形3种形态。

叶绿体含有的叶绿素a、b吸收绿光最少，绿光被反射，故叶片呈绿色。

容易区别于另类两类质体──无色的白色体和黄色到红色的有色体。

叶绿素a、b的功能是吸收光能，少数特殊状态下的叶绿素a能够传递电子，通过光合作用将光能转变成化学能。

叶绿体扁球状，厚约2.5微米，直径约5微米。

具双层膜，内有间质，间质中含呈溶解状态的酶和片层。

片层由闭合的中空盘状的类囊体垛堆而成，类囊体是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。

是植物的“养料制造车间”和“能量转换站”。

能发生碱基互补配对。

1线粒体的定义线粒体(mitochondrion)[1]是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为”powerhouse”。

其直径在0.5到1.0微米左右。

除了溶组织内阿米巴、篮氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外，大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体，但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有。

第6章线粒体和叶绿体09

叶绿体的增殖

从原质体分化而来。以幼龄叶绿体分裂繁殖。分裂受环境因素影响较大。
线粒体的间壁分裂出芽增殖
线粒体的收缩分裂
5. The proliferation and origin of Mit and Chl.
A. Organelle growth and division determine the number of Mitochondria and Plastids in a cell
碳同化
The ห้องสมุดไป่ตู้tructure and function in C4 plants
景天酸代谢途径 (CAM途径)
CAM途径与C4 途径有许多相似之处，只是将CO2 的固定和还原在时间上分开了。景天科、仙人掌科、凤梨科、兰科
第三节线粒体和叶绿体是半自主性细胞器
一、线粒体和叶绿体是半自主性细胞器
++eH→H e
氧化能能级逐渐降低，释放出来的自由能部分转化为 ATP，其余以热能释放
ADP+Pi
O2是呼吸链的最后一环！
呼吸链
1/2 O2
H2O ATP
A. Molecular basis of oxidation: Electron-transport chain
氧化磷酸化作用与电子传递的偶联
叶绿体的个体发生
线粒体和叶绿体的起源

内共生起源学说
认为线粒体来源于细菌、叶绿体来源于蓝藻，即细菌被真核生物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体。革兰氏阴性菌

非共生起源学说
又称细胞内分化学说。认为线粒体的发生是质膜内陷的结果。

(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
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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。

线粒体和叶绿体

本章概要（二）
叶绿体的主要功能是进行光合作用。光合作用由类囊体膜上进行的 “光反应”和叶绿体基质中进行的“固碳反应”两部分组成。光反应的产物是ATP和NADPH；固碳反应则利用光反应产生的ATP和 NADPH中的化学能使CO2还原合成糖。光合作用的电子传递是在光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中进行。这两个光系统互相配合，利用吸收的光能把1对电子从H2O传递给NADP＋。按照电子传递的方式光合磷酸化可分为非循环和循环两种类型。高等植物碳同化有卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢3条途径。其中卡尔文循环是碳同化最重要和最基本的途径。化学渗透假说认为：电子在传递过程中所释放的能量转换成了跨膜的质子浓度势能，驱动氧化磷酸化和光合磷酸化反应合成ATP。线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。它们的基质中存在DNA和蛋白质合成的必要酶类。但线粒体和叶绿体自身合成的蛋白质十分有限。绝大多数功能蛋白质依赖细胞核编码并在细胞质核糖体上合成，最后转移至线粒体和叶绿体。线粒体和叶绿体被普遍认为起源于内共生的呼吸细菌和蓝细菌。
ARC：叶绿体积聚与复制蛋白 PDV：质体分裂蛋白 Z环：在叶绿体分裂的早期，FtsZ蛋白先于叶绿体膜的缢陷汇集于叶绿体的内膜下，组装成一个FtsZ环。
电子显微镜下观察到的叶绿体（图6-17）
A：拟南芥幼叶能量吸收、传递与转换图解（图6-18）
拟南芥RNA编辑障碍导致的白化苗（图624B）
不同真核生物线粒体基因组（DNA）大小及其表达产物（表6-1）
本章概要（一）
线粒体和叶绿体是真核细胞内两种重要的能量转换细胞器，线粒体广泛存在于各类真核细胞中，而叶绿体仅存在于植物细胞中。线粒体和叶绿体都是高度动态的细胞器。除了细胞内的分布接受动态的调控以外，线粒体通过频繁的融合和分裂实现遗传信息的互补；而叶绿体则通过基质小管达到个体之间的互相联系。线粒体和叶绿体都具有封闭的两层单位膜结构。外膜通透性高；内膜通透性低且向内折叠，构成多酶体系的空间分布框架。线粒体和叶绿体的基质中包含一些酶、DNA、RNA和核糖体等生命活动的基本物质。线粒体是细胞中糖类、蛋白质、脂质等物质最终彻底氧化代谢的场所，通过三羧酸循环和经氧化磷酸化合成ATP。线粒体承担的能量转换实质上就是把H+跨膜电位差和质子浓度梯度（pH差）形成的质子驱动力转换为ATP分子中的高能磷酸键。催化ATP生成的ATP合酶由F1头部和F0基部构成。F1头部含有催化位点，F0基部形成一个质子通道。ATP生成的结合变构假说认为质子有控制地通过ATP合酶的F0部分，引起F0 c亚基环并带动与其相连的 γ亚基的旋转。γ亚基的旋转引发F1催化位点的构象改变，从而驱动 ATP的生成。

微生物学习题及答案第三章

四、习题填空题1.证明细菌存在细胞壁的主要方法有、、和等4种。

2，细菌细胞壁的主要功能为、、和等。

3.革兰氏阳性细菌细胞壁的主要成分为和，而革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分则是、、和。

4.肽聚糖单体是由和以糖苷键结合的，以及和 3种成分组成的，其中的糖苷键可被水解。

5.G+细菌细胞壁上磷壁酸的主要生理功能为、、和等几种。

6.G-细菌细胞外膜的构成成分为、、和。

7.脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即、、和。

8.在LPS的分子中，存在有3种独特糖，它们是、和。

9，用人为方法除尽细胞壁的细菌称为，未除尽细胞壁的细菌称为，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为。

10.细胞质膜的主要功能有、、、和。

11.在细胞质内贮藏有大量聚声一羟基丁酸(PHB)的细菌有、、和等。

12.在芽孢核心的外面有4层结构紧紧包裹着，它们是、、和。

13，在芽孢皮层中，存在着和 2种特有的与芽孢耐热性有关的物质，在芽孢核心中则存在另一种可防护DNA免受损伤的物质，称为。

14.芽孢的形成须经过7个阶段，它们、、、、、和。

15.芽孢萌发要经过、和 3个阶段。

16.在不同的细菌中存在着许多休眠体构造，如、、和等。

17，在细菌中，存在着4种不同的糖被形式，即、、和14，。

18.细菌糖被的主要生理功能为、、、、和等。

19，细菌的糖被可被用于、、和等实际工作中。

20.判断某细菌是否存在鞭毛，通常可采用、、和等方法。

21.G-细菌的鞭毛是由基体以及和 3部分构成，在基体上着生、、和 4个与鞭毛旋转有关的环。

22.在G-细菌鞭毛的基体附近，存在着与鞭毛运动有关的两种蛋白，一种称，位于，功能为；另一种称，位于，功能为。

23.借周生鞭毛进行运动的细菌有和等，借端生鞭毛运动的细菌有和等，而借侧生鞭毛运动的细菌则有等。

24.以下各类真核微生物的细胞壁主要成分分别是：酵母菌为，低等真菌为，高等真菌为，藻类为。

25.真核微生物所特有的鞭毛称，其构造由，和 3部分组成。

第六章线粒体和叶绿体

1) 内膜结构

单层膜，比外膜厚；通透性较外膜小；向内折叠成嵴，表面积极大增加，代谢效率极大提高;

嵴的形状与数量和细胞种类与生理状况有关
2) 线粒体分类（根据嵴的形态结构）
（a）板层形（b）管形（a）,（b）为基本形（c）羽冠形（d）网膜形（e）绒毛形（f）平行形（g）同心圆形
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第二节叶绿体与光合作用
●一.叶绿体(Chloroplast)的形态结构

二.叶绿体的结构与化学组成
●三.叶绿体的功能—光合作用
(photosynthesis)
一、叶绿体(Chloroplast)的形态结构
●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；除了膜间隙、基质外，还有类囊体；捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。 ●叶绿体超微结构

1964年由Paul Boyer最先提出来的。此学
说认为电子沿电子传递链传递使线粒体内膜蛋白质组分发生了构象变化，形成一种高能形式。这种高能形式通过ATP 的合成而恢复其原来的构象。未能找到有力的证据。
（３）化学渗透学说 1961 由英国生物化学家Peter Mitchell最先提出来
的。此学说认为电子传递释放出的自由能和ATP合成
＋
个H 泵出内膜。
ｃ内膜对H+不能自由通过，泵出
膜外侧的H+不能自由返回膜内侧，
因而造成H+浓度的跨膜浓度梯度。
此梯度包含的能量可驱使ADP和Pi 生成ATP。
ｄ.氢通过ATP合成酶上的特殊的途径，返回基质。H+浓度梯度所释放
的自由能，偶联ADP和

细胞能量转换-叶绿体和线粒体

◆外膜(outer membrane）：6nm,具有porin（可逆开闭）构成的亲水通道，通透性较高, 允许小分子物质通过，标志酶为单胺氧化酶。
◆内膜（inner membrane）：6-8nm,类似细菌质膜；心磷脂含量高
(达20%)、缺乏胆固醇，通透性很低。内膜的标志酶为细胞色素C氧化酶。
宽约6-8nm。标志酶为腺苷酸激酶。含许多可溶性酶、底物及辅助因子。 ◆基质（matrix）：含三羧酸循环、脂肪酸、丙酮酸和氨
基酸氧化的酶类；DNA及核酸、蛋白合成体系；纤维
丝和致密颗粒状物质，内含Ca2+、Mg2+、Zn2+等离子。标志酶为苹果酸脱氢酶。
3. 化学组成

蛋白质(线粒体干重的65～70％) 脂类(线粒体干重的25～30％)：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: 0.3:1（内膜）；1:1（外膜）
（1）移位酶：特异性载体，运输磷酸、Ca2+、核苷酸、－酮戊二酸、
谷氨酸、鸟氨酸等代谢产物（2）生物合成酶类：参与Mit DNA、RNA、蛋白质合成、脂肪酸、血红素合成（3）呼吸链酶：构成内膜的主要成份 NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、 CoQ-细胞色素C还原酶、细胞色素氧化酶、铁硫蛋白、细胞色素b、c1、c、a和a3等
组成：42条肽链组成，呈L型，含一个FMN和至少6个铁硫蛋白，分子量接近1MD，以二聚体形式存在。作用：催化NADH的2个电子传递至辅酶Q，同时将4个质子由线粒体基质（M侧）转移至膜间隙（C侧）。 NADH→FMN→Fe-S→Q NADH + 5H+M + Q→NAD+ + QH2 + 4H+C

细胞生物学第六章-线粒体和叶绿体PPT课件

▪ 辅酶Q的氧化还原：辅酶Q 半醌全醌。
辅酶Q的氧化和还原形式
2021
■ 氧化还原电位与载体排列顺序
2021
▪ ● 呼吸链电子载体的排列顺序：
▪ 电子从一个载体传向另一个载体，直至最终的受体被还原为止，在该呼吸链中的最终的受体是O2，接收电子后生成水。
电子传递链中几种电子载体及电子传递
2021
■ 偶联因子1(coupling factor 1)
ATP偶联因子电镜照片（负染）
2021
■ ATP合酶(ATP synthase)的结构和功能
图 ATP合酶的形态 (a) 电镜照片; (b)根据电镜照片绘制的模式图和各部分的大小。
2021
● F1颗粒组成
2021
● 定子（stator）和转子（rotor）
叶绿体内膜中苹果酸延胡索酸穿梭转运蛋白50叶绿体内膜中的其他转运载体表载体功能adpatp交换载体进行细胞质和叶绿体基质间的adpatp交换二羧酸交换载体进行细胞质和叶绿体基质间二羧酸的交换葡萄糖载体将叶绿体基质中的葡萄糖运输到胞质溶胶乙醇酸载体将叶绿体基质中的乙醇酸运输到胞质溶胶磷酸交换载体将细胞质中的无机磷与叶绿体基质中的三碳糖进行交换512类囊体thylakoid类囊体由内膜发展而来的呈扁平小囊是光合作用的光反应场所
2021
F1和γ旋转的实验证明
2021
氧化磷酸化抑制剂
▪ 1．电子传递抑制剂： ▪ 抑制NADH→CoQ的电子传递。阿米妥、鱼藤酮。 ▪ 抑制复合物III。抗霉素A 。 ▪ 抑制复合物IV。如：CO、CN、H2S。 ▪ 电子传递抑制剂可用来研究呼吸链各组分的排列顺序，当
呼吸链某一特定部位被抑制后，底物一侧均为还原状态，氧一侧均为氧化态，可用分光光度计检测。