同濟(jì)大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件-第十二章線粒體

1、 第十二章 線 粒 體 （mitochondria） 概述：數(shù)目、分布、大小第一節(jié) 線粒體的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 一 光鏡下: 多為粒狀，桿狀或線狀。二 電鏡下線粒體的超微結(jié)構(gòu)(一)外膜(outer membrane)(二)內(nèi)膜（inner membrane） 嵴(crister) 基本微粒 (elementary particle)(三)膜間腔（intermembrane space） 又稱外室(四)內(nèi)室 又稱基質(zhì)（matrix），內(nèi)含各種蛋白質(zhì)、脂類、酶及DNA、RNA、核糖體?；疚⒘?elementary particle) F1為水溶性球蛋白；F0為疏水蛋白復(fù)合體，有跨膜質(zhì)子通道。第二節(jié) 線粒

2、體的化學(xué)組成一、蛋白質(zhì) 占65-75，在線粒體內(nèi)分布有較大差異。線粒體是細(xì)胞中含酶最多的細(xì)胞器。二、脂類 占25-30，主要是磷脂(3/4)。外膜主要是卵磷脂，膽固醇含量較少；內(nèi)膜膽固醇含量極低，心磷脂含量達(dá)20%（與內(nèi)膜高度疏水性有關(guān)）。第三節(jié) 線粒體的主要功能 線粒體是細(xì)胞氧化的重要部位，是產(chǎn)生ATP的主要場所，細(xì)胞生命活動所需要的能量約95%來自線粒體。一、細(xì)胞氧化（細(xì)胞呼吸）的概念 細(xì)胞內(nèi)氨基酸、脂肪酸、單糖等供能物質(zhì)被氧化釋放能量的過程。二、細(xì)胞氧化的過程（以葡萄糖為例）一、糖酵解 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，不需要氧。二、乙酰輔酶A的形成 三、三羧酸循環(huán) 線粒體基質(zhì)中，需氧。四、電子傳遞和氧化磷

3、酸化 電子傳遞在呼吸鏈上；氧化磷酸化在基本微粒上。（一）呼吸鏈（電子傳遞鏈）（二）化學(xué)滲透假說（三）ATP合成酶的分子結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制三羧酸循環(huán)電子傳遞鏈電化學(xué)質(zhì)子梯度將H+從線粒體的內(nèi)膜外側(cè)轉(zhuǎn)運到內(nèi)側(cè)利用質(zhì)子電勢能合成ATP氧化磷酸化的關(guān)鍵裝置能量轉(zhuǎn)換單位ATP1分子葡萄糖經(jīng)徹底氧化可產(chǎn)生38個ATP分子，其中2個是糖酵解產(chǎn)生，36個在線粒體中產(chǎn)生。第四節(jié) 線粒體的半自主性自主性 有自身的DNA,能轉(zhuǎn)錄合成自身的蛋白質(zhì)。 半自主性 轉(zhuǎn)錄合成中所需的酶以及構(gòu)成線粒體的大部分蛋白質(zhì)都是由細(xì)胞核基因編碼、在細(xì)胞質(zhì)中合成后轉(zhuǎn)運到線粒體的。一、線粒體具有DNA(mtDNA) mtDNA為環(huán)狀，不與組蛋白結(jié)合，分子量小，可有1幾個。能進(jìn)行復(fù)制（半保留復(fù)制）、轉(zhuǎn)錄。二、線粒體具有蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)（一）核糖體 比細(xì)胞質(zhì)的小。（二）mtDNA能編碼各種rRNA、tRNA和少量mRNA。（三）具獨特的遺傳密碼人線粒體基因組三、線粒體總蛋白的90%以上都是由核DNA編碼，在細(xì)胞質(zhì)中合成后運送到線粒體的。 線粒體DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中所需的酶、組成核糖體的蛋白質(zhì)也是由核DNA編碼，在細(xì)胞質(zhì)中合成后運送到線粒體的。 細(xì)胞質(zhì)與線粒體之間蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運是單向的。不同導(dǎo)肽可使不同線粒