细胞生物学笔记线粒体

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医学细胞生物学知识点总结第六版

医学细胞生物学知识点总结第六版

医学细胞生物学知识点总结第六版线粒体:1.呼吸链(电子传递链)Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。

2.化学渗透假说(氧化磷酸化偶联机制):线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用,利用高能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外,造成内膜内外的一个H+梯度(严格地讲是离子的电化学梯度),ATP合酶再利用这个电化学梯度来合成ATP。

3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。

参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q,在这四类电子载体中,除了辅酶Q以外,接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。

4.阈值效应:突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例,只有突变型DNA达到一定数量(阈值)才足以引起细胞的功能障碍,这种现象称为阈值效应。

5.导向序列:将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号,或导向序列,由于这一段序列是氨基酸组成的肽,所以又称为转运肽。

6.信号序列:将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列,将组成该序列的肽称为信号肽。

7.共翻译转运:膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号,一边翻译,一边进入内质网。

由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的,故称为共翻译转运。

8.蛋白质分选:在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽,经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地,这一过程又称为蛋白质分选。

核糖体:1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列。

(SD sequence)2.核酶:将具有酶功能的RNA称为核酶。

3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征,称为半衰期(half-life)。

研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关,称为N-端规则。

细胞生物学读书笔记

细胞生物学读书笔记

细胞生物学读书笔记细胞生物学是一门研究细胞结构、功能、生命活动规律及其相互关系的学科。

通过对细胞生物学的学习,我对生命的奥秘有了更深入的理解。

细胞是生命的基本单位,其结构和功能的复杂性令人惊叹。

细胞膜就像是细胞的“城墙”,不仅起到了分隔细胞内外环境的作用,还能控制物质的进出。

它由磷脂双分子层构成,镶嵌着各种蛋白质,如通道蛋白、载体蛋白等,这些蛋白质就像城门的守卫,精准地调控着物质的进出。

细胞质是细胞内的“大工厂”,其中包含了各种细胞器。

线粒体是细胞的“动力车间”,通过呼吸作用为细胞提供能量。

它的内膜向内折叠形成嵴,大大增加了膜面积,有利于酶的附着,从而提高了能量产生的效率。

叶绿体则是植物细胞特有的“太阳能工厂”,通过光合作用将光能转化为化学能。

内质网是蛋白质和脂质合成的“车间”,分为糙面内质网和光面内质网。

糙面内质网上附着着核糖体,负责合成蛋白质;光面内质网则主要参与脂质的合成和代谢。

高尔基体像是细胞的“物流中心”,负责对蛋白质进行加工、分类和包装,然后将它们运送到细胞的不同部位。

溶酶体则是细胞的“消化车间”,含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。

细胞核是细胞的“控制中心”,其中储存着遗传物质 DNA。

DNA 通过转录形成 RNA,RNA 再通过翻译合成蛋白质,从而控制细胞的生命活动。

染色体是 DNA 的高度螺旋化形式,在细胞分裂时清晰可见。

细胞的生命活动包括物质代谢、能量代谢、信息传递等多个方面。

物质代谢包括合成代谢和分解代谢,如细胞通过吸收营养物质合成自身所需的物质,同时分解代谢产生的废物则通过细胞膜排出细胞外。

能量代谢则是通过细胞呼吸和光合作用来实现,细胞呼吸将有机物中的化学能转化为 ATP 中的能量,为细胞的各项生命活动提供动力;光合作用则将光能转化为化学能,储存于有机物中。

信息传递在细胞生命活动中起着至关重要的作用。

细胞通过细胞膜上的受体接收外界信号,然后将信号传递到细胞内,引起一系列的反应。

线粒体名词解释细胞生物学

线粒体名词解释细胞生物学

线粒体名词解释细胞生物学嘿,你知道线粒体吗?线粒体呀,那可是细胞里超级重要的小家伙呢!就好比一个工厂里的发电机(就像汽车的发动机为汽车提供动力一样),源源不断地为细胞提供能量。

线粒体有自己独特的形态,它可不是啥普通的小角色。

它就像一个小小的“能量站”,在细胞这个大舞台上发挥着至关重要的作用。

想象一下,如果细胞是一个城市,那线粒体就是供电所(为整个城市提供电力保障),没有它,整个城市都会陷入黑暗和瘫痪。

细胞里的各种活动,哪一个离得开线粒体提供的能量呢?它就像一个不知疲倦的小勇士,一直在努力工作着。

我们的身体能正常运转,线粒体功不可没呀!你说,要是没有线粒体,我们会变成啥样呢?(这不就像人没有了力气,啥也干不了了嘛!)
线粒体还参与了好多其他的重要过程呢!它和细胞的生死都有着密切的关系。

它就像一个忠诚的卫士,守护着细胞的健康和稳定。

当线粒体出现问题时,那可不得了啦,就好像机器的关键零件出故障了(可能会导致整个机器无法正常运转)。

咱可不能小瞧了线粒体呀!它虽然小小的,但是作用大大的。

它就像我们生活中的那些默默奉献的人,也许平时不怎么起眼,但是却不可或缺。

你想想,要是没有线粒体这样的小角色在细胞里辛勤工作,
我们的身体能这么有活力吗?我们能尽情地跑啊、跳啊、玩耍啊吗?所以呀,一定要好好感谢线粒体呢!
我的观点就是:线粒体是细胞生物学中极其关键的一部分,对细胞的正常功能和我们身体的健康有着不可替代的重要性。

医学生物学重点笔记

医学生物学重点笔记

医学生物学重点笔记医学生物学是一门研究生命现象和生命活动规律的科学,它涵盖了从细胞、分子到个体、群体等多个层次的内容。

对于医学生来说,掌握医学生物学的知识是理解人体生理和病理过程、进行疾病诊断和治疗的基础。

以下是医学生物学的一些重点内容。

一、细胞生物学细胞是生物体结构和功能的基本单位。

细胞的结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。

细胞膜是细胞的边界,具有选择透过性,能够控制物质的进出。

细胞质中含有细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等,它们各自承担着不同的功能。

线粒体是细胞的“动力工厂”,通过有氧呼吸为细胞提供能量;内质网参与蛋白质的合成和运输;高尔基体参与蛋白质的加工和分选;溶酶体则负责分解细胞内的废弃物和有害物质。

细胞核是细胞的控制中心,其中含有染色体,染色体由 DNA 和蛋白质组成。

DNA 是遗传信息的携带者,通过基因的表达控制细胞的生长、发育和代谢。

细胞的增殖、分化和凋亡是细胞生命活动的重要过程。

细胞增殖是细胞数量增加的过程,包括有丝分裂和减数分裂。

细胞分化是指细胞在发育过程中逐渐形成不同类型细胞的过程,其本质是基因的选择性表达。

细胞凋亡则是细胞在一定条件下主动结束生命的过程,对于维持细胞数量的平衡和组织的正常发育具有重要意义。

二、分子生物学分子生物学主要研究生物大分子的结构、功能和相互作用。

其中,核酸(DNA 和 RNA)和蛋白质是最重要的生物大分子。

DNA 的双螺旋结构是分子生物学的基石,其碱基互补配对原则是遗传信息传递和复制的基础。

DNA 通过转录生成RNA,RNA 再通过翻译合成蛋白质。

中心法则揭示了遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的传递过程。

基因工程是分子生物学的重要应用领域,它通过重组 DNA 技术将目的基因导入受体细胞,实现基因的表达和功能研究。

PCR 技术(聚合酶链式反应)是一种快速扩增 DNA 片段的方法,在基因诊断、法医鉴定等领域有着广泛的应用。

三、遗传学遗传学研究基因的遗传和变异规律。

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。

线粒体知识点总结大学

线粒体知识点总结大学

线粒体知识点总结大学线粒体是细胞中的一个特殊组织,主要是用来进行氧化磷酸化反应,产生细胞内的能量。

线粒体还具有自主复制、合成DNA和蛋白质等功能。

在细胞生物学中,线粒体是一个非常重要的细胞器,对于细胞的生存和生活活动有着至关重要的作用。

本文将从线粒体的结构、功能、生物合成、代谢、遗传、分化等方面对线粒体进行详细地介绍。

一、线粒体的结构线粒体是一个椭圆形的细胞器,外形看起来有点像长椭圆形的红薯。

线粒体由外膜、内膜、内膜中的克氏体、基质和内膜襻组成。

1.外膜线粒体外膜由磷脂和蛋白质组成,它有助于保护线粒体内部结构不被破坏。

线粒体外膜上布满了许多许多小孔,可以用来传递一些小分子和离子。

2.内膜内膜是由一层磷脂和蛋白质组成,它分成了两个区域:内膜襻和克氏体。

内膜襻位于内膜的表面,呈现出很多细小的褶皱。

这些褶皱的存在,增加了内膜的表面积,从而有助于使线粒体产生更多的ATP。

克氏体则是由一层具有巨口径的蛋白质所构成。

克氏体能够阻止线粒体中的大分子离子穿过内膜。

3.基质基质是位于内膜襻之间的区域,其中包含了线粒体在生化方面工作的主要原料和酶。

二、线粒体的功能线粒体的功能主要有两个方面:发生氧化磷酸反应和细胞内的能量产生。

1.发生氧化磷酸反应线粒体是细胞合成ATP的地方。

ATP成为细胞的能量之源,是细胞进行生理活动必不可少的化学能。

2.细胞内的能量产生细胞内的能量产生都来源于线粒体合成的ATP。

这种能量可以让细胞继续生存和进行各项活动。

三、线粒体的生物合成线粒体有一个完整的DNA组成体,会自主合成一些蛋白质。

这些蛋白质高度地参与了线粒体的工作过程。

四、线粒体代谢线粒体需要提供给细胞所需的能量,在制造ATP时需要用到精密的代谢路径,包括糖酵解、三酸甘油酯、β氧化和氧化磷酸化等。

这些代谢都是线粒体运转的必备能量。

五、线粒体的遗传线粒体DNA是由母体传给孩子,这是直系母系遗传。

换句话说,线粒体的继承没有任何男方遗传。

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。

细胞生物学之笔记--第6章

细胞生物学之笔记--第6章

第六章线粒体mitochondion与细胞的能量转换第一节线粒体的基本特征一、线粒体的形态、数量&结构(一)线粒体的形态、数量与细胞的类型和生理状态有关线状、粒状、杆状etc 直径0.5~1.0μm。

(二)线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构1.外膜是线粒体外层单位膜outer membrane5~7nm厚,50%脂类、50%蛋白(重量)外膜蛋白多为转运蛋白,形成跨膜水相通道(直径2~3μm),允许分子量10kD以下分子通过,包括小分子多肽(氨基酸平均分子量128D)2.内膜的内表面附着许多颗粒inner membrane4.5nm厚,20%脂类、80%蛋白✧内腔/基质腔(matrix space)由内膜包裹的空间✧外腔/膜间腔(intermembrane space)内、外膜之间的空间✧嵴(cristae)内膜大量向内腔突起性折叠形成✧嵴间腔(intercristae space)嵴与嵴之间的内腔部分✧嵴内空间(intracristae space)由于嵴向内腔突起,造成的外腔向内伸入的部分内膜通透性很小,分子量大于150D,就不能通过内膜有高度的选择通透性,膜上转运蛋白控制内外腔的物质交换内膜内表面附着许多颗粒,数目:104~105个/线粒体,称基粒elementary particle =A TP合酶复合体(A TP synthase complex)3.内外膜相互接近所形成的转位接触点是物质转运到线粒体的临时性结构转位接触点translocation contact site 电镜观察揭示内外膜有些接触点转位接触点分布有蛋白质等物质进出线粒体的通道蛋白和特异性受体,称内膜转位子translocon of the inner membrane, Tim; 和外膜转位子translocon of the outer membrane, Tom4.基质是氧化代谢的场所✧基质matrix 内腔中充满的电子密度较低的可溶性蛋白质和脂肪等成分✧基质中含各种酶:三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分解、蛋白质合成✧基质中含有双链环状DNA、70S核糖体有1~多个DNA拷贝,有独立遗传物质复制、转录、翻译5.基质的化学本质是ATP合酶基粒,又称A TP合酶复合体,头部直径9nm,柄部长5nm,宽4nm二、线粒体的化学组成三、线粒体的遗传体系(一)线粒体DNA构成了线粒体基因组mtDNA(mitochondrial DNA) 裸露、不与组蛋白结合,基质内一个线粒体平均5~10个DNA分子,编码线粒体的t RNA、rRNA及一些线粒体蛋白质但大多数酶和蛋白质仍由细胞核DNA编码,在细胞质中合成,转送到线粒体中线粒体基因组共16 569 bp,双链环状DNA,一条重链,一条轻链。

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。

分子细胞生物学——线粒体

分子细胞生物学——线粒体

Molecular Cell Biology
3、膜间隙(intermembrane space)
膜间隙是内外膜之间的腔隙,延伸至嵴的轴心部, 腔隙宽约6-8 nm。由于外膜具有大量亲水孔道与细胞 质相通,因此膜间隙的pH值与细胞质的相似。 标志酶为腺苷酸激酶。
Yunnan Agricultural University. Llian
Yunnan Agricultural University. Llian
Molecular Cell Biology
F1由 5 种多肽α3 β3γδε组成复合体,α和β亚基交替 排列如同桔瓣。 α和β亚基上均有核苷酸结合位点,其中β亚基的结 合位点具有催化ATP合成或水解ATP的活性。
Yunnan Agricultural University. Llian
Molecular Cell Biology
Yunnan Agricultural University. Llian
Molecular Cell Biology
电子传递
◆四类电子载体:黄素蛋白、细胞色素、Fe-S中心、 酶Q。前三种与蛋白质结合,辅酶Q为脂溶性醌。 ◆电子传递起始于NADH脱氢酶催化NADH氧化,形 成高能电子 (能量转化), 终止于O2形成水。 ◆电子传递方向按氧化还原电势递增的方向传递 (NAD+/NAD最低,H2O/O2最高)。 ◆高能电子释放的能量驱动线粒体内膜三大复合物 (H+-泵)将H+从基质侧泵到膜间隙, 形成跨线粒体内 膜H+梯度(能量转化)。
Molecular Cell Biology
γ贯穿αβ复合体(相当于发电机的转子),并与F0接 触。 ε帮助γ与F0结合,并有抑制水解ATP的活性, 同时有减少H+泄漏的功能 δ与F0的两个b亚基形成固定αβ复合体的结构(相当 于发电机的定子)。

生物线粒体知识点总结归纳

生物线粒体知识点总结归纳

生物线粒体知识点总结归纳一、线粒体的结构和形态1.线粒体是一种双层膜结构的细胞器,外膜和内膜之间形成一个空间,称为内外腔。

内膜呈褶状结构,形成许多圆形的小囊泡,称为线粒体内膜结,这些结构被称为线粒体的构造,它有助于线粒体内膜2.线粒体内膜上的小囊泡是线粒体内膜结(cristae),它提高了线粒体内膜的表面积,有助于细胞色素氧化酶系统的成分与作用3.线粒体内腔(又称基质)是由内膜包裹的空间,内腔中含有线粒体 DNA、RNA 和核糖体,以及细胞色素氧化酶系统所需的酶和蛋白质4.线粒体外膜与内膜间的空间称为内外腔,内外腔与细胞质相连通,内外腔中含有细胞色素氧化酶系统物质,有助于线粒体在细胞质和核之间的运输和通讯二、线粒体的功能1. ATP的合成:线粒体是细胞内的能量工厂,通过呼吸链反应和细胞色素氧化酶系统,将氧化磷酸化的过程中产生的NADH、FADH2还有细胞色素氧化酶系统所需的氧合成ATP2. 胞内钙的调控:线粒体内膜上有钙通道蛋白,有助于细胞内钙离子的浓度调节和稳定3. 线粒体功能和细胞生长,分裂和凋亡4. 与细胞液的运输和交换三、线粒体的合成和分裂1. 线粒体的遗传物质:线粒体除了遗传约70多个线粒体所需的蛋白质外,还有自己单一的线粒体DNA,以及自己相关的RNA和核糖体,通过核基因和线粒体基因的联动和相互作用,调节线粒体的合成和分解2. 线粒体的分裂:由于线粒体拥有自身的DNA、RNA和核糖体,所以线粒体的遗传物质和合成工具可以进行自身的复制和分裂,通过自身合成和物质基因的调控,还可以控制细胞内线粒体数量的增减四、线粒体与细胞的代谢物质分解和合成1. 代谢物质分解:线粒体通过线粒体内膜上的酶和细胞色素氧化酶系统,辅助细胞内代谢物质的糖、氨基酸、脂肪等的氧化磷酸化反应和氧化羧化反应进行分解2. 代谢物质合成:线粒体通过关键酶和转运蛋白介导的酶促反应,有助于细胞内合成脂质,氨基酸和糖分子五、线粒体与生理疾病和遗传疾病1. 线粒体膜结构蛋白的突变和功能障碍可导致线粒体功能失调,从而导致线粒体功能障碍症(mitochondrial dysfunction),,引起肌肉疼痛、肌肉无力、心肌纤颤、消化系统问题、神经系统问题以及认知障碍等不同程度的病症2. 线粒体膜结构蛋白突变可导致新生儿癫症、克恩斯梅格尔综合征(Kearns-Sayre syndrome)、皮尔-赖姆症候群(Pyruvate dehydrogenase complex deficiency)等特定的线粒体疾患3. 线粒体功能障碍也可能和发育性和退行性神经系统疾病有关,如帕金森病、阿尔兹海默病等4. 线粒体的遗传物质、遗传基因的突变,也可能导致遗传性的线粒体疾病,如家族性遗传的线粒体DNA缺陷症(Mitochondrial DNA Deletion Syndrome)和线粒体DNA突变症(Mitochondrial DNA Mutation Syndrome)等5. 线粒体功能障碍和相关疾病的研究和诊疗技术,已成为生物医学领域的热点和争议焦点,以及临床医学的难点和挑战通过上述内容的总结和归纳,可以了解到线粒体作为细胞内的能量工厂,是细胞生命活动的重要组成部分。

细胞生物学中线粒体结构和功能分析

细胞生物学中线粒体结构和功能分析

细胞生物学中线粒体结构和功能分析线粒体是细胞中的重要细胞器之一,它在细胞中发挥着重要的生物学功能。

本文将围绕线粒体的结构和功能展开详细的分析。

首先,我们来了解线粒体的结构。

线粒体是一个膜包裹的细胞器,它由内膜、外膜和以内膜为界的间质构成。

内膜呈现出许多足够形成折痕的圆形突起结构,称为线粒体内膜结瘢,这些结瘢增加了内膜的表面积,提高了线粒体内膜上的酶活性。

而外膜则是光滑的,与细胞质相接。

内外膜之间的空腔被称为间质,其中包含有线粒体DNA、线粒体RNA、线粒体核糖体等。

接下来,我们需要了解线粒体的功能。

线粒体的主要功能是参与细胞的能量代谢过程,通过氧化磷酸化产生细胞内能量分子ATP。

线粒体内存在着丰富的酶系统,包括氧化还原酶、脱氢酶和羧化酶等,这些酶通过逐步氧化葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等有机物,最终生成ATP。

而氧化磷酸化过程中产生的电子还参与到细胞内的电子传递链中,与氧气结合生成水。

此外,线粒体还参与到合成、降解和调节细胞内的多种物质,如胆固醇、脂肪酸、某些氨基酸等。

在线粒体的功能中,维持细胞的能量供应被认为是最为重要的一个,而这与线粒体内膜的结构密切相关。

内膜上的结瘢为线粒体提供了更大的表面积,使得线粒体内能更多地容纳氧化磷酸化过程所需的酶系统和ATP合成机器。

此外,线粒体内膜上的运输通道也是线粒体功能的重要组成部分。

内外膜之间的间质空腔为线粒体提供了许多重要的酶体,如线粒体核糖体用于合成线粒体内的蛋白质,线粒体DNA和RNA参与到线粒体蛋白质的合成和调节过程中。

线粒体还参与到细胞的凋亡过程中。

当细胞发生应激、损伤或异常,线粒体上的一些蛋白质会释放出来,进而诱导细胞凋亡。

这些蛋白质包括线粒体内膜的电子传递链成员、凋亡调节蛋白Bcl-2家族成员等。

这些蛋白质的释放会导致线粒体内膜的通透性增加,使得线粒体内部的物质外泄,从而催化并执行细胞凋亡过程。

除了能量代谢和凋亡调控外,线粒体还参与到细胞的信号传导过程中。

医学细胞生物学第六版重点笔记整理

医学细胞生物学第六版重点笔记整理

医学细胞生物学第六版重点笔记整理医学细胞生物学第六版重点笔记整理序医学细胞生物学是医学专业的重要基础课程之一,它关乎着人体内细胞结构和功能的运作机制,对于理解疾病的发生发展以及诊断治疗都至关重要。

而医学细胞生物学第六版作为该学科的经典教材,在学习过程中扮演着重要的角色。

今天,我们就来对这本教材进行重点笔记整理,希望能对大家的学习有所帮助。

一、细胞结构1. 胞质器结构和功能在医学细胞生物学第六版中,对于细胞的胞质器结构和功能进行了全面系统的讲解。

其中,内质网、高尔基体、溶酶体等胞质器的结构和功能都是重点内容,需要我们深入理解和掌握。

2. 线粒体的生物学功能线粒体是细胞内能量合成的关键器官,医学细胞生物学第六版对线粒体的结构、生物合成、呼吸链等重要内容进行了详细的阐述,需要我们认真学习和总结。

3. 细胞骨架的功能细胞骨架对于细胞的形态维持、运动、分裂等过程都具有重要作用,医学细胞生物学第六版对细胞骨架的组成、功能和调控机制进行了深入浅出的讲解,这也是我们需要重点关注的内容之一。

二、细胞信号传导1. 细胞内信号传导通路在医学细胞生物学第六版中,关于细胞内信号传导通路的内容涉及到了细胞膜受体的结构、信号转导通路的多样性和复杂性,需要我们通过系统性的学习和思考来全面理解。

2. 细胞外信号分子细胞外信号分子是细胞间相互作用的重要媒介,医学细胞生物学第六版对于细胞外信号分子的分类、功能和调控机制进行了详细的介绍,需要我们在学习过程中多加思考,以便深入理解。

三、细胞生命周期1. 细胞周期调控细胞周期调控是细胞生物学中的重要内容,医学细胞生物学第六版对细胞周期各个阶段的调控机制、关键调控分子等进行了深入浅出的讲解,需要我们通过图表和实验来加深印象并掌握其精髓。

2. 凋亡与增殖在细胞生命周期中,细胞的凋亡和增殖是两个互相联系的重要方面,医学细胞生物学第六版对这两个过程的信号调控、分子机制等进行了系统性的介绍,需要我们平时多做实验,加深对其理解。

细胞生物学 名词解释 第六章 线粒体和叶绿体

细胞生物学 名词解释 第六章 线粒体和叶绿体
在光合作用中能够利用光能并将其转变成其他能量形式的多聚蛋白复合体。分为光系统I和II(PSI和PSII),PSI反应中心色素P700(最大吸收峰为700nm)将NADP+还原成NADPH,PSII反应中心色素P680(最大吸收峰为680nm),利用光能裂解水,使类囊体膜两侧形成质子差
光合磷酸化数据
2H2O光解生成1分子O2和4H+,PSI和PSII分别吸收4个光子(共8个光子)传递4e-,造成12H+(水光解产生4H+,PQ释放4H+,PSI消耗基质中4H+)=3ATP,生成2NADPH
电子传递链
electron transport chain
膜上一系列由电子载体组成的电子传递途径。这些电子载体接受高能电子,并在传递过程中逐步降低电子的能量,最终将释放的能量用于合成ATP或以其他能量形式储存。
捕光复合体Ⅱ
light harvesting complex Ⅱ,LHCⅡ
位于光系统Ⅰ之外的色素蛋白复合,含有大量天线色素为光系统Ⅱ(PSⅡ)收集光子。
ATP合酶
ATP synthase
位于线粒体内膜或叶绿体的类囊体膜上,通过氧化磷酸化或光合磷酸化催化ADP和无机磷合成ATP的酶,由F1头部和嵌入膜内的F0基部组成,也常见于细菌膜上。
F1头部组成
α3β3γεδ,α3β3形成橘瓣,β亚基的结合位点具有催化ATP合成或水解的活性,γε形成转子,调节3个β亚基催化位点的开放和关闭;δ亚基为F1和Fo相连接所必须的。
电子从PS I开始经过Fd后传给Cytb6f,再经PC回到PS I,由PSI单独完成,电子传递呈现闭合的回路,只产生ATP,不产生NADPH和O2。
作用:当植物缺乏NADP+时,启动循环光合磷酸化,以调节ATP与NADPH的比例,适应碳同化对ATP与NADPH的比例需求(3:2)

医学生物学_线粒体mitochondrion知识介绍

医学生物学_线粒体mitochondrion知识介绍

医学生物学_线粒体mitochondrion知识介绍线粒体(Mitochondrion)是细胞内的一个重要的细胞器,被称为“细胞的发电厂”,它是细胞内能量代谢的中心。

线粒体含有自己独立的DNA,以及一系列与能量产生和调控相关的酶和蛋白质。

本文将从结构、功能和研究进展三个方面对线粒体进行介绍。

一、线粒体的结构线粒体是椭圆形的细胞器,通常大小约为1至10微米。

它由两层膜组成,外膜是平滑的而内膜形成了许多纵向的褶皱,称为线粒体内膜嵴(cristae)。

线粒体外膜和内膜之间的空间称为间腔,而线粒体内膜和内粒质之间的空间称为内膜间隙。

线粒体内膜上悬有许多小囊泡,称为线粒体间隙质(matrix),其中含有线粒体DNA和许多酶和蛋白质。

二、线粒体的功能线粒体是细胞内能量代谢的中心,其主要功能是通过细胞呼吸产生大部分的细胞能量(ATP)。

线粒体通过氧化磷酸化的过程将食物中的化学能转化为细胞能量。

这个过程包括三个主要的步骤:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。

糖酵解产生的乳酸和氧化磷酸化产生的乙酸和CO2都可以进入线粒体进行进一步的代谢。

另外,线粒体还参与许多其他生物学过程,如细胞凋亡、钙离子调节、脂质代谢和胆固醇合成等。

此外,线粒体还与细胞的免疫应答、衰老过程和许多疾病,例如癌症和神经系统疾病等有关。

三、线粒体的研究进展线粒体的研究涉及多个领域,如结构生物学、生物化学、分子生物学和疾病研究等。

近年来,随着对线粒体的研究的深入,我们对其结构和功能有了更深入的了解,并取得了一些重要的发现。

首先,线粒体的结构被认为是动态可塑的。

线粒体的形状和数量可以根据细胞的需求进行调节。

例如,在细胞凋亡过程中,线粒体会发生形态改变,并释放一系列的细胞凋亡蛋白质。

此外,线粒体还通过与其他细胞器如内质网和高尔基体的相互作用来调节细胞功能。

其次,线粒体在维持细胞稳态和健康方面起到重要作用。

线粒体功能的损害与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如,线粒体DNA突变会导致一些遗传性疾病的发生,如线粒体脑肌病和线粒体糖尿病等。

大学医学细胞生物学线粒体

大学医学细胞生物学线粒体


形成两个新线粒体。
出芽分裂 :先从线粒体上长出小芽,然后小芽与母线粒体分
离,经过不断长大,形成新的线粒体。
线粒体的增殖
间壁分离
收缩分离
出芽分裂
线粒体的起源
内共生假说:线粒体是由共生于原始真核细胞内的细菌演变而来。
依据:
线
1.线粒体DNA呈环状、裸露与细菌相似。
粒 体
2.线粒体的核糖体为70S与细菌相同,而真核细胞为80S。
关于NADH氧化呼吸链
• NAD+ 为氧化型烟酰胺腺嘌呤二核甘酸(即 氧化型辅酶I)
• NADH为还原型烟酰胺腺嘌呤二核甘酸(即 还原型辅酶I)
• 生物氧化过程中大多数脱氢酶都以NAD+ 为 辅酶,也就是说,底物脱下的氢首先被NAD+ 接受,然后再向下传递。
• 复合体I:即NADH-泛醌还原酶(NADH脱氢酶复 合体),可将电子传递给泛醌。该复合物含有以 FMN为辅基的黄素蛋白和以Fe-S为辅基的铁硫蛋 白。
2 线粒体内膜本身具有离子不通透性,能隔绝包括H+、OH-在内 的各种正负离子,正是由于线粒体内膜是质子屏障,产生跨膜 的电化学梯度,外室中高浓度的H质子有返回内室的趋势。
3 当H质子从外室通过基粒F0上的质子通道进入内室时,驱动F1 因子旋转, 利用这种势能使ADP磷酸化合成ATP。
一、线 粒 体 的DNA ( mtDNA )
基粒:内膜和嵴膜内表面上附着带柄的颗粒,亦称为“ATP
合成酶复合体”。它是氧化磷酸化最终产生ATP的部位。
(四)基质
内膜和嵴围成的腔隙,
嵴间腔 (内室)
腔内充满均质的胶状
物质——基质。
膜间隙 (外室)
嵴 内膜 外膜

分子细胞生物学笔记

分子细胞生物学笔记

分子细胞生物学笔记第一章基因的结构第一节基因和基因组一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列.一个典型的真核基因包括①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR)④调控序列(可位于上述三种序列中)绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene),外显子不连续。

二、基因组(genome)一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和,基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。

人基因组3X1 09(30亿bp),共编码约10万个基因。

每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值,与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。

人类基因组计划(human genome project, HGP)基因组学(genomics),结构基因组学(structural genomics)和功能基因组学(functional genomics)。

蛋白质组(proteome)和蛋白质组学(proteomics)第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特点:?,①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中.②真核基因组中,编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3%),二、真核基因组中DNA序列的分类??(一)高度重复序列(重复次数>lO5)卫星DNA(Satellite DNA)(二)中度重复序列1.中度重复序列的特点①重复单位序列相似,但不完全一样,②散在分布于基因组中.③序列的长度和拷贝数非常不均一,④中度重复序列一般具有种属特异性,可作为DNA标记.⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子),2.中度重复序列的分类①长散在重复序列(long interspersed repeated segments.)?LINES②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments)?SINESSINES:长度<500bp,拷贝数>105.如人Alu序列LINEs:长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105,如人LINEl (三)单拷贝序列(Unique Sequence)包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列,三、基因家族(gene family)一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因.可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。

细胞生物学笔记-线粒体

细胞生物学笔记-线粒体

线粒体(mt)在电镜下线粒体是由二层单位膜组成的细胞器,是细胞内氧化磷酸化、产能、贮能的重要场所。

一、光镜结构二、mt电镜结构①外膜:脂类和蛋白质各占1/2,蛋白质为转运蛋白,形成含水通道。

②内膜:高度特化,是胞质与mt基质之间的主要通道屏障。

其中蛋白质占76%,主要是合成ATP的F0F1复合体和电子传递链。

脂类主要是心磷脂,使内膜对质子及离子的通透性减小,从而产生了内膜两侧质子的动力势和电位差。

③mt嵴:④基粒:头部:又称偶联因子F1,由五种亚基(αβγδε)组成,αβ亚基各有3个,形成一个球状小体,是催化ADP和磷酸化合成A TP的关键装置。

柄部:是F1和F0连接部位,由F1和F0各有一部分组成,其作用调控质子通道。

基部:称F0偶联因子。

⑤膜间腔(嵴内腔或mt外室)⑥转位接触点:⑦基质腔(嵴间腔或内室):是三羧酸循环的重要部位。

⑧基质:主要是催化三羧酸循环、脂肪酸氧化、核酸、蛋白质酶类。

三、mt的化学成份主要蛋白质、脂类以及DNA、多种辅酶,如NAD、FMN、FAD、COQ等。

①蛋白质:干重65~70%。

可溶性蛋白:基质中的酶和膜外周蛋白不可溶性蛋白:膜镶嵌蛋白、结构蛋白以及部分酶类②脂类:干重25%~30%,主要是磷脂(占90%)。

即卵磷脂、脑磷脂以及少量的心磷脂和胆固醇。

其中外膜所含磷脂和胆固醇比内膜多3倍,内膜含心磷脂多,胆固醇少;心磷脂能减小内膜对质脂和离子的通透性四、线粒体的遗传体系(半自主性)线粒体是由两个遗传体系所控制,即线粒体基因组和细胞核基因组两个彼此分开的遗传系统,线粒体的这种特性称为线粒体的半自主性;线粒体DNA构成了线粒体基因组(一)mt遗传体系1、mt DNA结构特点1)封闭、环状、双链,无组蛋白;2)不含内含子,非编码区和调节序列很少;3)不严格的密码子配对;4)部分遗传密码与通用密码的意义不同;5)起始密码为AUA而非AUG;6)编码产物只自用;7)依赖nDNA发挥功能;2、线粒体基因组及其所编码的13种蛋白质①基因组:人类mtDNA含有16569个碱基对,呈小分子双链环状DNA,双链中一条为重链(H),另一条为轻链(L),两条链共组成37个基因,其中H链28个基因,L链9个基因。

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线粒体(mt)在电镜下线粒体是由二层单位膜组成的细胞器,是细胞内氧化磷酸化、产能、贮能的重要场所。

一、光镜结构二、mt电镜结构①外膜:脂类和蛋白质各占1/2,蛋白质为转运蛋白,形成含水通道。

②内膜:高度特化,是胞质与mt基质之间的主要通道屏障。

其中蛋白质占76%,主要是合成ATP的F0F1复合体和电子传递链。

脂类主要是心磷脂,使内膜对质子及离子的通透性减小,从而产生了内膜两侧质子的动力势和电位差。

③mt嵴:④基粒:头部:又称偶联因子F1,由五种亚基(αβγδε)组成,αβ亚基各有3个,形成一个球状小体,是催化ADP和磷酸化合成A TP的关键装置。

柄部:是F1和F0连接部位,由F1和F0各有一部分组成,其作用调控质子通道。

基部:称F0偶联因子。

⑤膜间腔(嵴内腔或mt外室)⑥转位接触点:⑦基质腔(嵴间腔或内室):是三羧酸循环的重要部位。

⑧基质:主要是催化三羧酸循环、脂肪酸氧化、核酸、蛋白质酶类。

三、mt的化学成份主要蛋白质、脂类以及DNA、多种辅酶,如NAD、FMN、FAD、COQ等。

①蛋白质:干重65~70%。

可溶性蛋白:基质中的酶和膜外周蛋白不可溶性蛋白:膜镶嵌蛋白、结构蛋白以及部分酶类②脂类:干重25%~30%,主要是磷脂(占90%)。

即卵磷脂、脑磷脂以及少量的心磷脂和胆固醇。

其中外膜所含磷脂和胆固醇比内膜多3倍,内膜含心磷脂多,胆固醇少;心磷脂能减小内膜对质脂和离子的通透性四、线粒体的遗传体系(半自主性)线粒体是由两个遗传体系所控制,即线粒体基因组和细胞核基因组两个彼此分开的遗传系统,线粒体的这种特性称为线粒体的半自主性;线粒体DNA构成了线粒体基因组(一)mt遗传体系1、mt DNA结构特点1)封闭、环状、双链,无组蛋白;2)不含内含子,非编码区和调节序列很少;3)不严格的密码子配对;4)部分遗传密码与通用密码的意义不同;5)起始密码为AUA而非AUG;6)编码产物只自用;7)依赖nDNA发挥功能;2、线粒体基因组及其所编码的13种蛋白质①基因组:人类mtDNA含有16569个碱基对,呈小分子双链环状DNA,双链中一条为重链(H),另一条为轻链(L),两条链共组成37个基因,其中H链28个基因,L链9个基因。

②13个编码蛋白质的基因负责编码3、线粒体DNA复制①mtDNA含有两个单向复制叉,H链和L链各含1个复制叉。

②H链与L链合成的方向相反。

③mtDNA复制不受细胞周期影响。

4、线粒体DNA转录①需要核基因编码的mtRNA聚合酶和mt转录因子ACTFA。

②重链和轻链各有一个启动子HSP和LSP,转录三种RNA,转录出来的mtRNA在mt内合成蛋白。

(二)线粒体内蛋白质合成:mt蛋白质有两个来源:一是外源性的,即在细胞质中合成的蛋白质运输进入mt;二是内源性的,即由mt自身合成,只占全部蛋白的10%左右。

mt内蛋白质合成的特点:①mt蛋白质合成与mtmRNA的转录几乎是同步进行的,与原核生物相似。

②mt蛋白质合成的起始密码是AUA,而胞质合成蛋白质是由AUG起始的。

③一些药物如氯霉素、红霉素、链霉素等可抑制mt蛋白质合成,而胞质蛋白质合成对以上生物不敏感。

④mt合成蛋白质占总量10%,但几乎都是mt活动的关键酶,如电子传递系统中的四种复合体酶和ATP合成酶系的主要成分。

(三)mt对核编码蛋白的转运1、前体蛋白和导肽及其作用mt蛋白大多数是由nDNA编码的并由胞质核糖体合成转运入mt,这些将被转运的蛋白质称为“前体蛋白”,其N-末端20-80个氨基酸序列称导肽。

1)导肽与分子伴侣:①导肽具有识别、牵引作用。

②导肽含有带正电荷的碱性精氨酸,有利于导肽结合于mt表面受体,进入带负电荷的基质中。

③前体蛋白由胞质中的分子伴侣(热休克蛋白HSc70、60、10)去折叠,穿过mt膜后又重新恢复折叠的天然构象。

④胞质中的分子伴侣与前体蛋白的结合能防止前体蛋白形成不可解开的构象。

⑤前体蛋白到达mt表面时,A TP水解提供能量使HSc70从前体蛋白分子上解离下来,前体蛋白在导肽的作用下与输入受体结合。

⑥导肽将前体蛋白导入mt后,被mt内的水解酶水解下来。

2)多肽链穿越mt的过程解折叠的前体蛋白多肽链在导肽的作用下→与转位接触点接触→mt外、内膜上的成孔膜蛋白形成输入通道→A TP 水解供能→胞质HSc70离开多肽→多肽穿越mt外、内膜进入到基质腔→基质腔的基质“分子伴侣”(mtHSP70)与进入mt的前导肽链交连,mtHSP70具有维持解折叠状态的作用,并能将多肽链完全拉进入基质,mtHSP70分子变构产生的拖力,使解折叠的前体蛋白多肽链快速进入mt内。

最后,前体蛋白在mtHSP70的作用下重新折叠。

(四)核编码蛋白向线粒体其他部位的转运1、向线粒体膜间腔的转运2、向线粒体外膜和内膜的转运(五)mt遗传体系与核遗传体系的互相关系线粒体DNA10%、核DNA90%五、线粒体的起源与发生1、线粒体是通过分裂方式实现增殖的2、mtDNA随机地、不均等地被分配到新的线粒体中3、线粒体可能起源于共生的早期细菌第二节、细胞呼吸与能量转换一、mt 与氧化磷酸化概念:细胞呼吸、生物氧化、细胞氧化、糖酵解细胞内在氧和水的参与下分解各种大分物质,产生CO 2; 同时将分解释放的能量,储存于ATP 中,这一过程称为细胞呼吸或生物氧化或细胞氧化。

糖酵解经消化分解的糖、脂肪、Pr 等物质在细胞内进一步降解,其反应过程不需要氧的参与,称糖酵解。

如:G 经无氧氧化产生乙醇和乳酸的过程。

1、细胞呼吸的特点:1)、细胞呼吸是线粒体中由酶催化的氧化还原反应 2)、细胞呼吸产生的能量储存于A TP 中3)、反应分步骤进行能量逐步释放 4)、反应是恒温恒压 5)、反应需要H 2O 的参与2、细胞氧化(生物氧化)的过程:糖、Pr 、脂类被消化成G 、aa 、脂肪酸和甘油小分子被C 吸收进一步降解生成丙酮酸进入mt 基质进行TAC 和mt 内膜上的电子传递,最终生成ATP 、CO 2和水。

3、细胞氧化的条件:外膜上:促进底物进入mt 膜的各种转移酶,即多种转运Pr 形成的含水通道,又称“孔蛋白”。

内膜上:整套与呼吸链有关的酶系即电子传递链, 如合成 ATP 的F 0F 1—ATP 复合体,辅酶Ⅰ(NADH )、 FADH2(黄素酶)等。

嵴膜上:进行Pi 化所需用的A TP 合成酶系。

基质中:三羟酸循环(TAC )所需的全套酶系4、生物氧化的途径:分四个阶段(糖酵解、乙酰C O A 生成、TAC 、氧化磷酸化)1)、糖酵解→丙酮酸生成(底物水平磷酸化)氧化过程中产生的能量直接将ADP 磷酸化生成ATP ,没经过电子传递过程,所以称“底物水平磷酸化”。

1分子G 无氧酵解生成2分子丙酮酸,脱下2对氢,以NAD 作为受H 体,形成2NADH+H +,同时产生2A TP 。

丙酮酸等 CoA H NADH+H + 乙酰CoA CO 2 + NAD + 底物水平磷酸化 葡萄糖 2丙酮酸 2H NAD + NADH+H + 高能磷酸键 ADP ATP线粒体线粒体 进入有氧氧化2CH 3COCOOH+2NADH+2H ++2A TP 丙酮酸 C 6H 12O 6+2NAD ++2ADP+2Pi 糖酵解 酶系 完成无氧氧化2CH 3CHOHCOOH+2NAD ++2A TP乙醇 2CH 3CH 2OH+2CO 2+2NAD ++2A TP3)、三羧酸循环(TAC )4)、氧化磷酸化mt 基质中发生的TAC 产生的高能电子,由NADH+H +和FADH 2携带,通过mt 内膜上的递电子过程转移到氧分子上,形成H2O 。

①电子传递链(即:呼吸链,指mt 内膜上按一定顺序递H 和递电子的酶体系)。

总原则:NADH+H +、FADH 2将H 传递到O ,形成H 2O 。

还原型:NADH+H++1/202→NAD +(氧化型)+H 2O还原型:FADH 2+1/202→FAD +(氧化型)+ H 2O这里H 不能直接与O 2结合,必须解离为H +和e-,电子经mt 内膜上酶体系(电子传递链)逐级传递,最终使1/2O 2解离成O 2-,O 2-再与基质中的2个H+化合成H 2O ,mt 内膜上这种递氢、递电子酶体系称为“电子传递链”。

②呼吸链的成员及顺序NAD(FAD)→辅酶Q(CoQ) →Cytb →Cytc1 →Cytc →Cyta →Cyta3 →O 2以上呼吸链中各成员都与蛋白质结合,形成酶复合体,嵌入mt 内膜,共同发挥传递电子的作用,被结合的这类蛋白质称辅基。

呼吸链成员复合体:复合体Ⅰ :是最大的酶复合体,由30多条肽链、1个FMN 和6个铁硫蛋白(Fe-s)组成,又称为NADH-CoQ 还原酶。

复合体Ⅰ是使NADH 脱氢氧化,将一对电子从NADH 传给CoQ ,在电子传递过程中伴随着质子从基质转移到膜间腔,故称复合体Ⅰ为质子移位体。

复合体Ⅱ :由4条多肽链组成,含FAD 、Fe 硫中心和Cytb 。

催化电子从琥珀酸通过FAD 和铁硫中心传递至CoQ ,不移位质子。

复合体Ⅲ :由11条多肽链组成,含2个Cytb 、1个Cytc1和1个铁硫中心。

可将CoQ 接受的电子传递给 Cytc ,同时伴有质子跨膜,故也是质子移位体。

复合体Ⅳ :由13条多肽链组成,含有Cyta 、 Cyta3 和2个铜原子,又称为Cyt 氧化酶,因为Cyt 传递的H-和电子要在此全部脱掉交给O 2,还原成H 2O 。

复合体Ⅳ也是质子移位体。

2)、从丙酮酸到乙酰C O A 的生成C O A糖酵解产生的丙酮酸从胞质中穿过mt 膜到mt 基质中,在丙酮酸脱氢酶的作用下经脱氢、脱羧与C O A 结合合成乙酰C O A 。

NAD +作为受H 体。

2丙酮酸+2HSC O A+2NAD 2乙酰C O A +2CO 2+2NAD+2H +(2CH 3C O -SC O A )细胞内的脂肪酸、氨基酸、甘油的氧化过程都是通过生成乙酰乙酸后再形成乙酰C O A 而进入有氧化过程的,因此乙酰C O A 起着代谢枢纽的作用。

丙酮酸脱氢酶 脱氢、脱羧 在氧充足的条件下,乙酰C O A 彻底氧化分解为CO 2,脱下4对氢分别结合于递H 体和递电子体。

葡萄糖 丙酮酸 乙酰C O A 氨基酸、脂肪酸、甘油 丙酮酸脱氢酶 脱氢、脱羧5、氧化磷酸化与ATP的形成吸吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化生成A TP,称“氧化磷酸化”,因为氧化即为脱H、脱电子,还原即为加H、加电子。

电子传递过程中释放的能量被F0F1ATP酶复合体用来催化ADP磷酸化生成A TP。

1)、氧化磷酸化释放能量的部位:NADH→FMN之间Cytb →Cytc之间Cyta →O2之间2)、氧化磷酸化能量的产生:1分子NADH+H+经过电子传递,释放的能量可形成3分子A TP。

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