苏大第七章 线粒体与叶绿体
7 第七章线粒体与叶绿体
一、线粒体的形态结构
大小：一般直径0.5~1μm，长1.5~3.0μm， 在胰脏外分泌细胞中可长达10~20μm，称巨线粒体。 人类成纤维细胞中可达40μm。 数量及分布：动物中数百到数千不等 植物细胞少于动物细胞 红细胞中无线粒体
7
（二）线粒体的结构与组成
线粒体（mitochondrion）是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。 包括：外膜（outer membrane）、内膜（inner membrane）、膜间隙 （intermembrane）和基质（matrix）四个功能区隔 。
Cyt. c
27
铁硫蛋白（iron-sulfur protein）
其分子结构中每个铁原子和4个硫原子结合，通过Fe2+、Fe3+ 互变进行电子传递，有2Fe-2S和4Fe-4S两种类型。
28
泛醌（ubiquinone, UQ）或 辅酶Q（coenzyme Q, CoQ）
脂溶性小分子量的醌类化合物，通过氧化和还原传递电子。 有3种氧化还原形式即氧化型醌Q，还原态QH2和自由基半醌 （QH）。 Q
基质
苹果酸脱氢酶 脂肪酸氧化酶 天冬氨酸转氨酶 蛋白质和核酸合成酶系等
15
三、线粒体的功能
主要功能是三羧酸循环及氧化磷酸化, 合成ATP, 为细胞生命活动提供直接能量.
其他功能：氧自由基生成，调节细胞氧化还原电位，调控 细胞凋亡，基因表达，离子跨膜转运，电解质平衡
三羧酸循环 三羧酸循环是三大营养素（糖类、脂类、蛋白质） 的最终代谢通路。 氧化磷酸化=氧化+磷酸化 氧化产生电子转移 电子可在具有氧化还原性质的不同化合物之间传递 电子传递过程可耦连磷酸化：ADPATP
第七章 线粒体与叶绿体
3．光系统Ⅱ（PSⅡ） 吸收高峰为波长680nm处，又称P680。位于基粒与 基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合 体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个 反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结 合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体 醌(plastoquinone)。 4．光系统Ⅰ（PSI） 能被波长700nm的光激发，又称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。由 集光复合体Ⅰ和作用中心构成。
酸氧化等重要的能量代谢过程均发生在线粒体中。
现在线粒体的结构和功能的研究已经深入到分子水平。
一、形态结构
（一）形态与分布 形状：线粒体一般呈粒状或杆状。 化学组成：蛋白质和脂类。 大小：一般直径0.5~1μm，长1.5~3.0μm，在胰脏 外分泌细胞中可长达10~20μm，称巨线粒体。 数量及分布：植物细胞少于动物细胞；许多哺乳动 物成熟的红细胞中无线粒体。通常结合在微管上， 分布在细胞功能旺盛的区域。
2S和4Fe-4S两种类型。
辅酶Q：是脂溶性小分子量的醌类化合物，通过氧化
和还原传递电子。有3种氧化还原形式即氧化型醌Q，
QH2和自由基半醌（QH）。
电子传递链的复合物
利用脱氧胆酸（deoxycholate，一种离子型去污剂）
处理线粒体内膜、分离出呼吸链的4种复合物，即复合
物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。 辅酶Q和细胞色素C不属于任何一种复合物。辅酶Q溶 于内膜，细胞色素C位于线粒体内膜的C侧，属于膜的 外周蛋白。
F1头部：为水溶性的蛋白质，从内膜突出于基 质，比较容易从膜上脱落。它可以利用质子动 力势合成ATP，也可以水解ATP，转运质子，属 于F型质子泵。
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。
第七章叶绿体和线粒体
时需要特殊的转运系统。内膜向线粒体基质 褶入形成嵴（cristae），嵴能显著扩大内膜 表面积（达5~10倍），嵴有两种类型：①板 层状，②管状。嵴上覆有基粒（elementary particle），基粒由头部（F1偶联因子）和基 部（F0偶联因子）构成。
• 氧化磷酸化的电子传递链位于内膜。标志酶为细胞色素C氧化酶。 • 内膜向线粒体内室褶入形成嵴（cristae），能扩大内膜表面积（达
Models of mitochondrial membrane structures
Lamellar cristae
Tubular cristae
• 4、基质（matrix） • 为内膜和嵴包围的空间。含有：
– 催化三羧酸循环，脂肪酸、丙酮酸和氨基酸氧来自的酶类。标志酶为 苹果酸脱氢酶。
– 线粒体DNA（mtDNA），及线粒体特有的核糖体，tRNAs 、rRNA、 DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。
铁硫蛋白，分子量约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
• 2、复合物II：琥珀酸脱氢酶 • 组成：至少由4条肽链，含有一个FAD，2个铁硫
• 状如蘑菇，属F型质子泵。 • 分为球形的F1（头部）和嵌入膜中的F0（基部）。 • F1由5种多肽组成α3β3γδε复合体，具有三个ATP合成的催
ATP合成酶（ATP synthetase），分子量500KD，状如蘑 菇。分为球形的F1（头部）和嵌入膜中的F0（基部），它可以 利用质子动力势合成ATP，也可以水解ATP，转运质子。每个 肝细胞线粒体通常含15000个ATP合酶、每个酶每秒钟可产生 100个ATP。
生物必修二知识点总结苏教版
生物必修二知识点总结苏教版
以下是苏教版生物必修二的知识点总结：
1. 线粒体和叶绿体的结构和功能：线粒体是真核细胞中的细胞器，参与细胞呼吸作用，产生ATP；叶绿体含有叶绿素，参与光合作用，产生有机物质和氧气。
2. 叶绿体和线粒体的细胞起源：叶绿体起源于共生关系中有光合作用的原核生物，而
线粒体起源于共生关系中有呼吸作用的原核生物。
3. 植物基因和遗传变异：植物基因包括核基因和质粒基因，遗传变异包括基因突变、
基因重组和染色体结构变异。
4. 植物的营养方式和营养结构：植物通过根吸收水分和无机盐，通过光合作用合成有
机物质，通过根和叶进行气体交换。
5. 植物激素的种类和功能：植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、植物激动素等，它们参与植物的生长发育、营养运输、光合作用等过程。
6. 植物的生殖方式和生殖器官：植物的生殖方式包括有性生殖和无性生殖，生殖器官
包括雄蕊、雌蕊、花瓣、花萼等。
7. 动物的神经调节和内分泌调节：动物的神经调节由神经系统完成，内分泌调节由内
分泌系统完成，两者共同调节动物体内的功能。
8. 动物的呼吸方式和结构：动物的呼吸方式包括肺呼吸和皮肤呼吸，呼吸结构包括鳃、肺、皮肤等。
9. 动物的消化系统和消化方式：动物的消化系统包括消化道和消化腺，消化方式包括化学消化和物理消化。
10. 动物的循环系统和循环方式：动物的循环系统包括心脏、血管和血液，循环方式包括单循环和双循环。
以上是部分知识点总结，请根据课本的内容和要求进行详细学习。
细胞生物学 第7章 细胞的能量转换-线粒体和叶绿体
第七章细胞的能量转换――线粒体和叶绿体生物的基本能量来源于太阳光的辐射能。
但生物体不能直接利用太阳光的辐射能，必须先使之转换成化学能，再为生物体利用。
叶绿体通过光合作用把光能转换为化学能，并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。
线粒体是一种高效地将有机物转换为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器。
因此，线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或称为核外基因及其表达体系。
线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化人体内的细胞每天要合成几千克的ATP，且95%的ATP是由线粒体中的呼吸链所产生，因此线粒体被称为细胞内的“能量工厂”（power plants）。
线粒体通过氧化磷酸化作用，进行能量转换，为所需要的细胞进行各种生命活动提供能量。
一、线粒体的形态结构1、线粒体的形态、大小、数量与分布1)线粒体的形状线粒体的形状各种各样，以线状和颗粒状最常见。
也可呈环形、哑铃形、枝状或其他形状。
2)线粒体的大小线粒体的一般直径为0.5-1.0um,长,1.5-3.0um。
有的长达5um（如肝细胞）或10－20 um（胰腺细胞）或40 um（人的成纤维细胞）。
3)线粒体的数量线粒体的数目由数百――数千个不等。
如利什曼原虫中只有一个巨大的线粒体，海胆卵细胞则多达30万个。
4)线粒体的分布线粒体在细胞中的分布一般是不均匀的。
二、线粒体的超微结构在电镜下观察到线粒体是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。
主要由外膜（outer membrane）、内膜（inner membrane）、膜间隙（intermembrane）、基质（matrix）或内室（inner chamber）4部分组成。
图7－11.外膜外膜是包围在线粒体最外面的一层单位膜，光滑而有弹性，厚约6 um。
细胞生物学第七章线粒体叶绿体习题及答案 done
第七章线粒体和叶绿体1．比较线粒体和叶绿体在基本结构上的异同点。
答：相同点：他们都是双层膜结构的细胞器，都有外膜、内膜、膜间隙、基质等结构。
不同点：线粒体的内膜向内凹陷形成众多的脊，上面结合有ATP合成酶；叶绿体的内膜是一层光滑的膜，没有脊结构。
除了内膜外膜之外，叶绿体还有存在于其基质之中的类囊体结构。
（具体的一些细节结构还要参考教材）2．比较线粒体氧化磷酸化和叶绿体光合磷酸化的异同点。
氧化磷酸化：（1）电子从高能位经电子传递链跃迁至低能位（NADH->NAD）（2）一对电子跨膜3次，向膜内转移6个质子（3）质子浓度是内低外高（4）质子流由线粒体内膜外穿过F0-F1进入基质（5） 2个质子的跨膜产生1分子的ATP（6）形成H2O，利用O2，放出CO2（7）化学能—>高能键能光和磷酸化：（1）电子从低能位经电子传递链跃迁至高能位(NADP->NADPH) （2）一对电子跨膜2次，向膜内转移4个质子（3）质子浓度是内高外低（4）质子流由类囊体膜内穿过CF0-CF1进入基质（5） 3个质子的跨膜产生1分子的ATP（6）分解H2O，放出O2，固定CO2（暗反应）（7）光能—>高能键能（—>化学能）3．概述ATP酶复合体的分子结构及ATP合成酶的作用机制。
答： ATP酶复合体由F1头部和F0基部以及两者共同形成的柄部组成。
F1是ATP酶的活性部位，由α3β3γδε五种亚基组成，3个α和3个β亚基聚在一起形成橘瓣状的结构，β亚基是ATP的结合位点；γ和ε亚基结合形成转子。
F是嵌入内膜的疏水性蛋白质，由a、b、c三种亚基组成，是跨膜质子通道（质子通过产生扭力让转子转动）。
柄部实质上是F1δ亚基与F的a、b亚基共同构成的起固定作用的“定子”。
ATP合成酶的作用机制：质子通过跨膜通道产生扭力让“转子”逆时针转动，而顺序调节三个β亚基上催化位点依次开启和关闭，三个β亚基分别随即发生和核苷酸紧密结合（T态）、松散结合（L态）和定置状态（O态）三种构象的交替变化，“转子”每旋转1200就与一个β亚基结合就会使该β亚基变成L态，从而释放ATP分子。
第七章细胞的能量转换—线粒体与叶绿体
第七章细胞的能量转换—线粒体和叶绿体一．教学目标：1．深刻明白得线粒体和叶绿体是真核细胞两种重要的产能细胞器。
线粒体普遍存在于各类真核细胞中，而叶绿体仅存在于植物细胞中。
2．深刻明白得线粒体和叶绿体的超微结构，明白得氧化磷酸化和光合磷酸化的特点和不同点。
3．深刻明白得线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞器。
深刻明白得分子伴娘在跨膜运输蛋白质进入线粒体和叶绿体的进程中所发挥的作用。
4．明白得线粒体和叶绿体的增殖主若是通过割裂进行的。
明白得关于线粒体和叶绿体起源的内共生学说和分化学说。
二．重点：1.线粒体、叶绿体的超微结构；2. 线粒体、叶绿体的自主性3. 线粒体、叶绿体的增殖。
三．难点：线粒体、叶绿体的超微结构及功能的关系。
四．讲课方式与教学方式：教学、讨论、多媒体辅助教学。
五．教学内容:线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体普遍存在于各类真核细胞中，叶绿体仅存在于植物细胞中。
线粒体和叶绿体都是高效的产生ATP的周密装置，尽管它们最初能量的来源不同，但却有着相似的大体结构，以类似的方式合成ATP。
线粒体和叶绿体都有环状DNA及自身转录的RNA与翻译蛋白质的体系。
组成线粒体和叶绿体的各类蛋白质成份是由核DNA和线粒体DNA或叶绿体DNA别离编码的，因此线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化一、线粒体形态、大小、数目和分布二、线粒体的超微结构本世纪50年代后，在电镜下观看研究线粒体的结构问题。
是由双层单位膜套叠成的所谓“囊中之囊”，在空间结构上人为地划分为四大部份，即外膜、内膜、外室、内室。
（一）外膜（outer membrane）指包围在线粒体最外面的一层膜，看上去平整滑腻而具有弹性，膜厚约6nm。
对各类小分子物质（分子量在10000 doldon之内，如电解质、水、蔗糖等）的通透性较高，有人以为外膜上具有小孔（ф2~3nm）。
（二）内膜（inner membrane）也是一单位膜，约厚6~8nm。
第七章 细胞的能量转换 —线粒体与叶绿体 基础篇
第七章 细胞的能量转换—线粒体与叶绿体
第七章 细胞的能量转换
—线粒体与叶绿体
基础篇
一、名词解释
1. 泛醌(uniqueinone, coenzyme Q)
2. 氧化磷酸化
(oxidative phosphorylation)
3.所有的微体蛋白质都是在游离核糖体上
合成的。
4.线粒体内膜的惟一功能是产生ATP。
5.由线粒体核糖体合成的线粒体膜蛋白是
通过共翻译定位的。
6.线粒体虽然是半自主性细胞器，有自身的
遗传物质，但所用的遗传密码却与核基因
的完全相同。
7.乙醛酸循环体的功能是通过乙酰CoA和
乙醛酸循环合成碳水化合物和其它细胞成
A．PSⅡ B．PSⅠ C．ATP合成酶 D．细胞色素b6 /f复合物 27． 下列哪一种叙述是正确的？
A．类囊体膜不能透过质子 B．ATP合酶定位于叶绿体外膜 C．ATP合酶定位于叶绿体内膜 D．以上都对 28．光子的能量依赖于（ ）。
A．波长 B．温度 C．激发态 D．是否是在真空中发射 29．CF0 CF1 -ATP合酶是光合磷酸化的偶联 因子，位于（ ）。
的功能。
8. 当由核基因编码的线粒体蛋白进入线粒
体时，需要
和
提供能
量来推动。
9. 线粒体内膜的主要功能有：
①
；
②
；
③
。
10.在F0F1ATP酶复合体中γ-亚基的作用
是
。
11.铁硫蛋白是含铁的蛋白质,也是细胞色素
类蛋白质。在铁硫蛋白分子的中央结合的不
第七章线粒体与叶绿体07细胞生物学在线
• 抑制复合物，如：噻吩甲酰三氟丙酮和萎锈 灵。
抑制复合物，如抗霉素 。
•抑制复合物，如、、、。
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。
和不带电荷的疏水氨基酸残基分别位于螺 旋两侧； • 对所牵引的蛋白质没有特异性要求。
• 蛋白质的转运涉及转位因子。 • 复合体：通过外膜，进入膜间隙。 • 复合体：进入基质()或内膜()。 • 复合体：将线粒体合成的蛋白和某些进入基质的
蛋白插到内膜上。 • 线粒体内外膜之间存在接触点，蛋白通过此处的
• 、外膜 ( ) • 具有构成的亲水通道，允许小分子物质通
过，标志酶为单胺氧化酶。 • 、内膜 （ ） • 类似细菌质膜；心磷脂含量高(达)、缺乏
胆固醇，通透性很低。
• 内膜的标志酶为细胞色素氧化酶。 • 内膜具有嵴，能扩大表面积（倍），分两种：
①板层状、②管状；嵴上有基粒。 • 、膜间隙 ：是内外膜之间的腔隙，宽约。
在线粒体内完成的。
一、结构
• （一）形态 • 粒状或杆状; • 直径，长μ ；胰外分泌细胞中可达μ ，称
巨线粒体。 • 肝细胞约个线粒体，占细胞体积的，人类
红细胞无线粒体。
（二）分布
• 多分布在细胞功能旺盛的区域，可向这些区域迁 移，微管是其导轨、马达蛋白提供动力。
（三）功能区隔
• 分为外膜、内膜、膜间隙和基质四部分。
• ．磷酸化抑制剂 • 与结合，阻断通道。如寡霉素。
• ．解偶联剂（） • 解偶联蛋白()：位于动物棕色脂肪组织和
肌肉线粒体，与维持体温有关。 • 质子载体： 、。 • 质子通道：增温素。
细胞生物学 第7章 细胞的能量转换线粒体和叶绿体
第七章细胞的能量转换――线粒体和叶绿体生物的基本能量来源于太阳光的辐射能。
但生物体不能直接利用太阳光的辐射能，必须先使之转换成化学能，再为生物体利用。
叶绿体通过光合作用把光能转换为化学能，并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。
线粒体是一种高效地将有机物转换为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器。
因此，线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或称为核外基因及其表达体系。
线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化人体内的细胞每天要合成几千克的ATP，且95%的ATP是由线粒体中的呼吸链所产生，因此线粒体被称为细胞内的“能量工厂”（power plants）。
线粒体通过氧化磷酸化作用，进行能量转换，为所需要的细胞进行各种生命活动提供能量。
一、线粒体的形态结构1、线粒体的形态、大小、数量与分布1)线粒体的形状线粒体的形状各种各样，以线状和颗粒状最常见。
也可呈环形、哑铃形、枝状或其他形状。
2)线粒体的大小线粒体的一般直径为0.5-1.0um,长,1.5-3.0um。
有的长达5um（如肝细胞）或10－20 um（胰腺细胞）或40 um（人的成纤维细胞）。
3)线粒体的数量线粒体的数目由数百――数千个不等。
如利什曼原虫中只有一个巨大的线粒体，海胆卵细胞则多达30万个。
4)线粒体的分布线粒体在细胞中的分布一般是不均匀的。
二、线粒体的超微结构在电镜下观察到线粒体是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。
主要由外膜（outer membrane）、内膜（inner membrane）、膜间隙（intermembrane）、基质（matrix）或内室（inner chamber）4部分组成。
图7－11.外膜外膜是包围在线粒体最外面的一层单位膜，光滑而有弹性，厚约6 um。
线粒体与叶绿体课件
第二节 叶绿体
• 光合作用是地球上有机体生存和发展的根本源泉。 • 绿色植物年产干物质达1014公斤。
一、形态与结构
• 状如透镜，长径5~10，短径2~4，厚2~3um。 • 叶肉细胞含50~200个，占细胞质的40%。 • 由外被、类囊体和基质3部分组成。含3种不
同的膜：外膜、内膜、类囊体膜；3种彼此 分开的腔：膜间隙、基质和类囊体腔。
本章内容提要
• 第一节 线粒体 • 第二节 叶绿体
一、结构
• （一）线粒体形态 • 粒状或杆状; • 直径0.5~1，长1.5~3.0μm；胰外分泌细胞中
可达10~20μm，称巨线粒体。 • 肝细胞约1300个线粒体，占细胞体积的20%，
人类红细胞无线粒体。
• 1、外膜 • 具有亲水通道，允许小分子物质通过。 • 2、内膜 • 类似细菌质膜。
二、光合磷酸化作用机理
• 光合作用分为光反应和暗反应； • 光反应需要光，涉及水的光解和光合磷酸
化； • 暗反应Biblioteka 需要光，涉及CO2的固定，分为C3
和C4两类。
三、叶绿体的半自主性
• 线粒体与叶绿体结构的相似性： • ①两层膜包被，内外膜结构和性质不同。 • ②为半自主性细胞器，绿色植物细胞具有3
个遗传系统。 • ③具有蛋白质后转译现象。
四、叶绿体的增殖
• 在个体发育中叶绿体由原质体发育而来。 • 有光条件下原质体的小泡增加并融合成片层，
发育为基粒。 • 幼小叶绿体能靠分裂而增殖，成熟叶绿体一
般不再分裂。
第三节 线粒体与叶绿体的 蛋白质定向转运
二、叶绿体的蛋白质转运
• 叶绿体蛋白转运与线粒体的相似。 如： • 都发生后转译； • 每一种膜上有特定的转位因子； • 内外膜具有接触点； • 需要能量，利用ATP和质子动力势； • 前体蛋白N端有信号序列，使用后被信号肽
《线粒体与叶绿体》课件
线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器，分别负责细胞内的能量代谢和 光合作用。通过这个PPT课件，我们将深入探讨它们的差异和共同点。
概述
结构和功能
线粒体和叶绿体都是细胞内含 有膜结构的细胞器，分别在细 胞内进行不同的生化反应和代 谢过程。
ATP合成过程
线粒体将化学能转化为ATP，而 叶绿体通过光合作用产生ATP以 供细胞使用。
叶绿体DNA
独立存在的叶绿体DNA，与其它类型的DNA 一样在遗传和表达方面有各种特点和限制。
线粒体和叶绿体的区别
结构差异
线粒体和叶绿体在外形、膜结构 和内部的器官组织结构等方面有 很大区别。
功能差异
线粒体负责的是细胞内的能量代 谢，而叶绿体则为细胞提供光合 产物和氧气等物质。
遗传差异
虽然两者都有自己独立的DNA， 但是与此同时也有着各自特殊的 遗传方式和规律。
线粒体和叶绿体DNA
与核DNA不同，线粒体和叶绿 体都有自己独立的DNA，这个 特点对它们的功能和进化都有 着重要的意义。
线粒体
结构和功能
线粒体由外膜、内膜、基质和内嵌 膜（或内质网）等结构组成，完成 细胞内ATP的合成和代谢物的分解 等多个重要生化反应。
呼吸链与ATP酶
线粒体的呼吸链是其产生ATP所必 需的生化反应，在线粒体内部的 ATP酶则将化学能转化为能供细胞 使用的能量分子ATP。
线粒体和叶绿体的共同点
1 都有自己独立的DNA
2 都含有膜结构
3 都与能量代谢密切相关
线粒体和叶绿体都有自己的 DNA，这个特点对其进化和 生殖方式都有影响。
线粒体和叶绿体都含有膜系 统，会通过这个特殊的结构 进行不同的代谢反应和生化 变化。
第七章线粒体和叶绿体改
氧化磷酸化与光合磷酸化的异同点？
考
研
(三) 光合碳同化
第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器
半自主性细胞器：
线粒体和叶绿体的生长和增值是受核基因组及其 自身的基因组两套遗传系统的控制。
一、线粒体和叶绿体的DNA和RNA
mtDNA 、ctDNA
二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成
rRNA 、 tRNA 、 多肽
考研
为什么说叶绿体和线粒体是半自主性细胞器？
三、线粒体蛋白质的运送与装配
（一）线粒体蛋白质的转运
（二）叶绿体的蛋白质转运
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
1、间壁分离 2、收缩后分离 3、出芽
间壁（隔膜）
收缩分离
二、线粒体和叶绿体的起源
（一）内共生学说 （二）非内共生学说（进化学说）
第一节 线粒体与氧化磷酸化
第二节 叶绿体与光合作用
第三节 线粒体和叶绿体是半 自主性细胞器
第四节 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
一、线粒体的形态结构
（一）线粒体的形态与分布 （二）线粒体的结构与组成
二、线粒体的功能
（一）线粒体的氧化代谢
(二) 电子传递链与电子传合体， 由一系列能可逆的接受或释放电子铁硫或蛋H白+的化学物质组成， 它们在内膜上相互关联有序排列成传递链。
第二节 叶绿体与光合作用
一、叶绿体的形态与结构
叶绿体被膜 基质
类囊体
基粒
基质类囊体
二、叶绿体主要功能—光合作用
（一）原初反应
P146
（二）电子传递和光合磷酸化
1.电子传递链
LHCⅡ
LHCⅡ
叶绿体与线粒体ppt课件
旺盛
_的细胞
D.功 能：★★★细胞进行 有 氧 呼 吸 所。细胞生命活动所需的能量， 95% 粒体
的主要场 来自线
★★叶绿体和线粒体的共同点
1. 叶绿体和线粒体基质中都含有DNA、RNA和核糖 体，能够合成自身所需的某些蛋白质。
2. 在细胞生命活动过程中，叶绿体和线粒体都能够通 过分裂实现数量的增加。
卫细胞、幼嫩茎的皮层细胞)
D.功能：★★★绿色植物进行光合作用的场所。
二、线粒体能分解有机物、释放能量 动力车间：线粒体(图2-28)
基质 内膜
动力车间：线粒体(图2-28)
A. 结构： 呈椭球型，★★双层膜 (外膜、内膜)
B. 成分： ★含有与有氧呼吸有关的酶，少量
DNA和核糖体等。
C.分 布 ：★★新陈代谢 含量多。
1.养料制造车间/能量转换站：叶绿体(图2-27)
基粒(多个类囊体堆积成)
内膜
基质
外膜
养 料制造车间/ 能 量转换站：叶绿体(图2-27)
A. 结构： 呈椭球型，★★双层膜(外膜、内膜)
B. 成分：与光合作用有关的酶(基粒、基质)、
色素(基粒) 及少量DNA 和核糖体等。
C.分布： ★★主要分布在叶肉细胞(少量在保
藻类植物细胞中叶绿体数量较少
2.水绵细胞中的叶绿体数量、形态有什么特点?
藻 类植物 细胞 中 叶绿体数量较少 3.天竺葵叶片中被碘液染成蓝色的细胞结构是什么?该结果说明了什么?
天竺葵叶片经照光和脱绿处理后，叶肉细胞和保卫细胞中的叶绿体 能够被碘液染成蓝色，这是因为叶绿体中含有淀粉。叶绿体是光合 作用的场所，它能够捕获光能，制造有机物，光能转化成有机物中 的化学能，可谓是植物细胞中的“能量发生器”。
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Mit: Oxidative phosphorylation → ATP Chl: Photosynthesis → ATP +a and oxidative phosphorylation A. Mitochondrial structure and function
Intermembrane space: Contains several enzymes use ATP to phosphorylate other nucleotides. Matrix: Enzymes; Mit DNA, Ribosomes, etc.
B. Specific functions localized within the Mit by disruption of the organelle and fractionation
Matrix Pyruvate oxidation TCA cycle ßoxidation of fats
Electron transport Oxidative phosphorylation Metabolite transport
Intermembrane space Nucleotide phosphorylation
Outer membrane: Contains channel-forming protein, called Porin. Permeable to all molecules of 5000 daltons or less. Inner membrane (Impermeability):
Contains proteins with three types of functions:
Localization of metabolic functions within the mitochondrion
Outer membrane: Inner membrane:
Phospholipid synthesis fatty acid desaturation Fatty acid elongation
Figure 7-5 Localization of mitochondria near sites of high ATP utilization in cardiac muscle and a sperm tail.
Inner and outer mitochondrial membranes enclose two spaces: the matrix and intermembrane space.
The size and number of mitochondria reflect the energy requirements of the cell.
Figure 7-4 Relationship between mitochondria and microtubules.
Figure 7-3 Mitochondrial plasticity. Rapid changes of shape are observed when a mitochondrion is visualized in a living cell.
DNA replication, RNA transcription, Protein translation
Chapter 7
Energy Generation in Mitochondria and Chloroplasts
(1) Mitochondria: in all eukaryotic cells The relationship between the structure and function of mit. (2) Chloroplasts: in plant cells The relationship between the structure and function of chl.
(1) Electron-transport chain: Carry out oxidation reactions; (2) ATP synthase: Makes ATP in the matrix; (3) Transport proteins: Allow the passage of metabolites
Figure 14-6 Fractionation of purified mitochondria into separate components. These techniques have made
it possible to study the different proteins in each mitochondrial compartment. The method shown, which allows the processing of large numbers of mitochondria at the same time, takes advantage of the fact that in media of low osmotic strength water flows into mitochondria and greatly expands the matrix space (yellow). While the cristae of the inner membrane allow it to unfold to accommodate the expansion, the outer membranewhich has no folds to begin withbreaks, releasing a structure composed of only the inner membrane and the matrix.