細(xì)胞生物學(xué)課件第六章線粒體和葉綠體

MITOCHONGDRIONANDCHLOROPAST第六章線粒體和葉綠體本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分內(nèi)容提要第二節(jié)葉綠體一、形態(tài)與結(jié)構(gòu)二、光合磷酸化作用機(jī)理三、葉綠體的半自主性四、葉綠體的增殖第三節(jié)蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)運(yùn)一、線粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)二、葉綠體的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分第一節(jié)線粒體1890年R.Altaman首次發(fā)現(xiàn)，命名為bioblast。1898年vonBenda提出mitochondrion。1900年L.Michaelis用JanusGreenB染色，發(fā)現(xiàn)線粒體具有氧化作用。Green（1948）證實(shí)線粒體含所有三羧酸循環(huán)的酶，Kennedy和Lehninger（1949）發(fā)現(xiàn)脂肪酸氧化為CO2的過(guò)程是在線粒體內(nèi)完成的。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分一、結(jié)構(gòu)粒狀或桿狀。蛋白占干重的65-70%，脂類(lèi)占25-30%。直徑0.5~1μm，長(zhǎng)1.5~3.0μm，在胰臟外分泌細(xì)胞中可長(zhǎng)達(dá)10~20μm，稱(chēng)巨線粒體。肝細(xì)胞約1300個(gè)線粒體，占細(xì)胞體積的20%，許多哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)線粒體。（一）形態(tài)本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分通常分布在細(xì)胞功能旺盛的區(qū)域。在腎細(xì)胞中靠近微血管，在精子中分布在鞭毛中區(qū)。線粒體可以向細(xì)胞功能旺盛的區(qū)域遷移，微管是其導(dǎo)軌、馬達(dá)蛋白提供動(dòng)力。分為外膜、內(nèi)膜、膜間隙和基質(zhì)四部分。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分（三）超微結(jié)構(gòu)Structuresofthemitochondrion

本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分1、外膜(outmembrane)具有porin構(gòu)成的親水通道，允許分子量5KD以下的分子通過(guò)，1KD以下的分子可自由通過(guò)。標(biāo)志酶為單胺氧化酶。2、內(nèi)膜（innermembrane）含100種以上的多肽，蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的比例高于3:1。心磷脂含量高（達(dá)20%）、缺乏膽固醇，類(lèi)似于細(xì)菌質(zhì)膜。通透性很低，僅允許不帶電荷的小分子物質(zhì)自由通過(guò)。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分氧化磷酸化的電子傳遞鏈位于內(nèi)膜。標(biāo)志酶為細(xì)胞色素C氧化酶。內(nèi)膜向線粒體內(nèi)室褶入形成嵴（cristae），能擴(kuò)大內(nèi)膜表面積（達(dá)5~10倍），嵴有兩種：①板層狀、②管狀。嵴上覆有基粒?；Ｓ深^部（F1）和基部（F0）構(gòu)成。3、膜間隙(intermembranespace)：是內(nèi)外膜之間的腔隙，寬約6-8nm。標(biāo)志酶為腺苷酸激酶。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分4、基質(zhì)（matrix）為內(nèi)膜和嵴包圍的空間。含有：催化三羧酸循環(huán)，脂肪酸、丙酮酸和氨基酸氧化的酶類(lèi)。標(biāo)志酶為蘋(píng)果酸脫氫酶。線粒體DNA（mtDNA），及線粒體特有的核糖體，tRNAs、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。纖維絲和電子密度很大的致密顆粒狀物質(zhì)，內(nèi)含Ca2+、Mg2+、Zn2+等離子。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分管狀嵴線粒體本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分小鼠腎曲管上皮細(xì)胞冰凍蝕刻本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分人黑色素瘤細(xì)胞線粒體本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分二、氧化磷酸化的分子基礎(chǔ)動(dòng)物細(xì)胞中80%的ATP來(lái)源于線粒體，糖、脂肪和氨基酸徹底氧化，電子經(jīng)過(guò)一系列的傳遞，傳至氧分子，逐級(jí)釋放能量，合成ATP。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分（一）電子載體NAD、黃素蛋白、細(xì)胞色素、鐵硫蛋白、輔酶Q等。1、NAD：即煙酰胺嘌呤二核苷酸（nicotinamideadeninedinucleotide），連接三羧酸循環(huán)和呼吸鏈，將代謝過(guò)程中脫下來(lái)的氫交給黃素蛋白。2、黃素蛋白：含F(xiàn)MN或FAD的蛋白，可接受2個(gè)電子2個(gè)質(zhì)子。黃素相關(guān)的脫氫酶類(lèi)主要有：①以FMN為輔基的NADH脫氫酶。②以FAD為輔基的琥珀酸脫氫酶。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分NAD＆NADP本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分Flavinmononucleotide(FMN)&Flavinadeninedinucleotide本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分3、細(xì)胞色素：分子中含有血紅素鐵，以共價(jià)形式與蛋白結(jié)合，F(xiàn)e3+、Fe2+形式變化傳遞電子，呼吸鏈中有5類(lèi)，即：細(xì)胞色素a、a3、b、c、c1，其中a、a3含有銅原子。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分4、鐵硫蛋白：在其分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)鐵原子和4個(gè)硫原子結(jié)合，通過(guò)Fe2+、Fe3+互變進(jìn)行電子傳遞，有2Fe-2S和4Fe-4S兩種類(lèi)型。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分5、輔酶Q：是脂溶性小分子量醌類(lèi)化合物，通過(guò)氧化和還原傳遞電子。有3種氧化還原形式，即：氧化型醌Q，還原型氫醌（QH2）和介于兩者之者的自由基半醌（QH）。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分（二）呼吸鏈的復(fù)合物呼吸鏈組分按氧化還原電位由低向高的方向排列。利用deoxycholate處理線粒體內(nèi)膜、分離出呼吸鏈的4種復(fù)合物。輔酶Q和細(xì)胞色素C不屬于任何一種復(fù)合物。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分1、復(fù)合物I：NADH脫氫酶。組成：42條肽鏈組成，呈L型，含一個(gè)FMN和至少6個(gè)鐵硫蛋白，分子量接近1MD，以二聚體形式存在。作用：催化NADH的2個(gè)電子傳遞至輔酶Q，同時(shí)將4個(gè)質(zhì)子由線粒體基質(zhì)（M側(cè)）轉(zhuǎn)移至膜間隙（C側(cè)）。NADH→FMN→Fe-S→QNADH+5H+M+Q→NAD++QH2+4H+C本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分2、復(fù)合物II：琥珀酸脫氫酶組成：至少由4條肽鏈，含有一個(gè)FAD，2個(gè)鐵硫蛋白。作用：催化琥珀酸的低能量電子轉(zhuǎn)至輔酶Q，但不轉(zhuǎn)移質(zhì)子。琥珀酸→FAD→Fe-S→Q。琥珀酸+Q→延胡索酸+QH2本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分3、復(fù)合物III：細(xì)胞色素c還原酶。組成：至少11條不同肽鏈，以二聚體形式存在，每個(gè)單體包含兩個(gè)細(xì)胞色素b（b562、b566）、一個(gè)鐵硫蛋白和一個(gè)細(xì)胞色素c1。作用：催化電子從輔酶Q傳給細(xì)胞色素c，每轉(zhuǎn)移一對(duì)電子，同時(shí)將4個(gè)質(zhì)子由線粒體基質(zhì)泵至膜間隙。2還原態(tài)cytc1+QH2+2H+M→2氧化態(tài)cytc1+Q+4H+C本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分復(fù)合物Ⅲ的電子傳遞比較復(fù)雜，和“Q循環(huán)”有關(guān)

本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分4、復(fù)合物IV：細(xì)胞色素c氧化酶組成：為二聚體，每個(gè)單體含至少13條肽鏈，分為三個(gè)亞單位。作用：將從細(xì)胞色素c接受的電子傳給氧，每轉(zhuǎn)移一對(duì)電子，在基質(zhì)側(cè)消耗2個(gè)質(zhì)子，同時(shí)轉(zhuǎn)移2個(gè)質(zhì)子至膜間隙。cytc→CuA→hemea→a3-CuB→O24還原態(tài)cytc+8H+M+O2→4氧化態(tài)cytc+4H+C+2H2O本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分①由復(fù)合物I、III、IV組成，催化NADH的脫氫氧化。②由復(fù)合物II、III、IV組成，催化琥珀酸的脫氫氧化。對(duì)應(yīng)于每個(gè)復(fù)合物Ⅰ，大約需要3個(gè)復(fù)合物Ⅲ，7個(gè)復(fù)合物Ⅳ，任何兩個(gè)復(fù)合物之間沒(méi)有穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)，而是由輔酶Q和細(xì)胞色素c這樣的可擴(kuò)散性分子連接。（三）兩條主要的呼吸鏈本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分TransportofelectronsfromNADH本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分TransportofelectronsfromFADH2本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分兩條呼吸鏈魚(yú)藤酮、阿米妥抗霉素ACN—、CO本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分呼吸鏈組分及ATP酶在線粒體內(nèi)膜上呈不對(duì)稱(chēng)分布。-----亞線粒體顆粒和冰凍蝕刻技術(shù)確定呼吸鏈組分的分布。用超聲波破碎線粒體，形成顆粒朝外的小膜泡，稱(chēng)亞線粒體顆粒，具有正常的電子傳遞和磷酸化的功能。細(xì)胞色素c的抗體能夠抑制完整線粒體的氧化磷酸化，但不能抑制亞線粒體顆粒的氧化磷酸化。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分P.Mitchell（1961）提出“化學(xué)滲透假說(shuō)”。認(rèn)為：電子沿呼吸鏈傳遞時(shí)，所釋放的能量將質(zhì)子從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)（M側(cè)）泵至膜間隙（C側(cè)），形成質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)（△P）?！鱌=△Ψ-(2.3RT/F)△pH其中：△pH=pH梯度，Ψ=電位梯度，T=絕對(duì)溫度，R=氣體常數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，當(dāng)溫度為25℃時(shí)△P的值為220mV左右。1.質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)，proton-motiveforce本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分ChemiosmoticTheory本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分狀如蘑菇，屬F型質(zhì)子泵。分為球形的F1（頭部）和嵌入膜中的F0（基部）。F1：由5種多肽組成α3β3γδε復(fù)合體，具有三個(gè)ATP合成的催化位點(diǎn)（每個(gè)β亞基具有一個(gè)）。F0：由三種多肽組成ab2c12復(fù)合體，嵌入內(nèi)膜，12個(gè)c亞基組成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有質(zhì)子通道。2.ATP合酶（ATPsynthetase）本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分ATP合酶p90本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分1979年BoyerP提出構(gòu)象耦聯(lián)假說(shuō)。其要點(diǎn)如下：1．ATP酶利用質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)，發(fā)生構(gòu)象改變，改變與底物的親和力，催化ADP與Pi形成ATP。2．F1具有三個(gè)催化位點(diǎn)，但在特定的時(shí)間，三個(gè)催化位點(diǎn)的構(gòu)象不同（L、T、O），與核苷酸的親和力不同。3．質(zhì)子通過(guò)F0時(shí)，引起c亞基構(gòu)成的環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)γ亞基旋轉(zhuǎn)，由于γ亞基的端部是高度不對(duì)稱(chēng)的，它的旋轉(zhuǎn)引起β亞基3個(gè)催化位點(diǎn)構(gòu)象的周期性變化（L、T、O），不斷將ADP和Pi加合在一起，形成ATP。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分支持構(gòu)象耦聯(lián)假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)：本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分ATPsynthaseasareversiblecouplingdevice本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分3.氧化磷酸化抑制劑1．電子傳遞抑制劑A：抑制NADH→CoQ的電子傳遞。阿米妥、魚(yú)藤酮。B：抑制復(fù)合物III。抗霉素A。C：抑制復(fù)合物IV。如：CO、CN、NaN3、H2S。電子傳遞抑制劑可用來(lái)研究呼吸鏈各組分的排列順序，當(dāng)呼吸鏈某一特定部位被抑制后，底物一側(cè)均為還原狀態(tài)，氧一側(cè)均為氧化態(tài)，可用分光光度計(jì)檢測(cè)。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分2．磷酸化抑制劑與F0結(jié)合結(jié)合，阻斷H+通道。如：寡霉素。3．解偶聯(lián)劑（uncoupler）解偶聯(lián)蛋白(uncouplingproteins,UCPs)：位于動(dòng)物棕色脂肪組織和肌肉線粒體，與維持體溫有關(guān)。質(zhì)子載體：DNP、FCCP。質(zhì)子通道：增溫素（thermogenin）。其它離子載體：如纈氨霉素。某些藥物：如過(guò)量的阿斯匹林。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分四、線粒體的半自主性1963年M.&S.Nass發(fā)現(xiàn)線粒體DNA。線粒體類(lèi)似于細(xì)菌的特征：

①環(huán)形DNA；②70S核糖體；③RNA聚合酶被溴化乙錠抑制，不被放線菌素D所抑制；④tRNA和氨?；?tRNA合成酶不同于細(xì)胞質(zhì)中的；⑤蛋白質(zhì)合成的起始氨?；鵷RNA是N-甲酰甲硫氨酰tRNA；對(duì)細(xì)菌蛋白質(zhì)合成抑制劑氯霉素敏感對(duì)細(xì)胞質(zhì)蛋白合成抑制劑放線菌酮不敏感。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分mtDNA的遺傳密碼與通用的遺傳密碼的區(qū)別：UGA不是終止信號(hào)，而是色氨酸的密碼。多肽內(nèi)部的甲硫氨酸由AUG和AUA兩個(gè)密碼子編碼；起始甲硫氨酸由AUG,AUA,AUU和AUC四個(gè)密碼子編碼；AGA,AGG不是精氨酸的密碼子，而是終止密碼子，因而，在線粒體密碼系統(tǒng)中的4個(gè)終止密碼子（UAA，UAG，AGA，AGG）。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分五、線粒體的增殖線粒體來(lái)源于已有的線粒體的分裂。間壁分離：分裂時(shí)先由內(nèi)膜向中心皺褶，將線粒體分為兩個(gè)，常見(jiàn)于鼠肝和植物分生組織中。收縮后分離：通過(guò)中部縊縮分裂為兩個(gè)。出芽：見(jiàn)于酵母和蘚類(lèi)植物，線粒體出現(xiàn)小芽，脫落后長(zhǎng)大，發(fā)育為線粒體。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分線粒體分裂狗心肌細(xì)胞線粒體新生鼠肝細(xì)胞線粒體213本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分第二節(jié)葉綠體綠色植物通過(guò)葉綠體（Chloroplast）完成能量轉(zhuǎn)換，利用光能同化二氧化碳和水，合成糖，同時(shí)產(chǎn)生氧。綠色植物年產(chǎn)干物質(zhì)達(dá)1014公斤。光合作用是地球上有機(jī)體生存和發(fā)展的根本源泉。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分一、形態(tài)與結(jié)構(gòu)雙凸或平凸透鏡形，長(zhǎng)徑5~10um，短徑2~4um，厚2~3um。葉肉細(xì)胞一般含50~200個(gè)葉綠體，占細(xì)胞質(zhì)的40%。由外被（chloroplastenvelope）、類(lèi)囊體（thylakoid）和基質(zhì)（stroma）3部分組成。含有3種不同的膜：外膜、內(nèi)膜、類(lèi)囊體膜，3種彼此分開(kāi)的腔：膜間隙、基質(zhì)和類(lèi)囊體腔。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分Chloroplast本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分雙層膜組成，膜間為10~20nm的間隙。外膜的滲透性大。內(nèi)膜對(duì)通過(guò)物質(zhì)的選擇性很強(qiáng)，CO2、O2、Pi、H2O、等可以透過(guò)內(nèi)膜，ADP、ATP、NADP+、葡萄糖等及焦磷酸不能透過(guò)內(nèi)膜，需要特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)體（translator）才能通過(guò)內(nèi)膜。（一）葉綠體外被本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分是膜圍成的扁平囊。主要成分是蛋白質(zhì)和脂類(lèi)（60：40），不飽含脂肪酸含量高（約87%），膜流動(dòng)性高?；＃罕馄叫∧叶询B而成，每個(gè)葉綠體含40~60個(gè)?；|(zhì)類(lèi)囊體：連接基粒的沒(méi)有堆疊的類(lèi)囊體。膜的內(nèi)在蛋白主要有：細(xì)胞色素b6／f復(fù)合體、集光復(fù)合體（LHC）、質(zhì)體醌（PQ）、質(zhì)體藍(lán)素（PC）、鐵氧化還原蛋白（FD）、黃素蛋白、光系統(tǒng)I、II復(fù)合物等。（二）類(lèi)囊體本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分是內(nèi)膜與類(lèi)囊體之間的空間。主要成分包括：碳同化相關(guān)的酶類(lèi)：如RuBP羧化酶占基質(zhì)可溶性蛋白總量的60%。葉綠體DNA、蛋白質(zhì)合成體系：如，ctDNA、各類(lèi)RNA、核糖體等。一些顆粒成分：如淀粉粒、質(zhì)體小球和植物鐵蛋白等。（三）基質(zhì)本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分光能電能

不穩(wěn)定化學(xué)能(電子傳遞產(chǎn)生ATP以及NADPH)

穩(wěn)定的化學(xué)能(糖類(lèi)化合物)。分光反應(yīng)和暗反應(yīng)，前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化。后者不需要光，涉及CO2的固定，分為C3和C4兩類(lèi)。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分（一）光合色素和電子傳遞鏈組分1．光合色素包括：葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素，比例約為3:1。葉綠素分為a、b，比例約為3:1。全部葉綠素和幾乎所有的類(lèi)胡蘿卜素都包埋在類(lèi)囊體膜中，與蛋白質(zhì)以非共價(jià)鍵結(jié)合。-CHOinchlb本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分2．集光復(fù)合體（LHC）由大約200個(gè)葉綠素分子和一些肽鏈構(gòu)成。全部葉綠素b和大部分葉綠素a都是天線色素。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分3．光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）：P680至少包括12條多肽鏈。位于基粒于基質(zhì)非接觸區(qū)域的類(lèi)囊體膜上。包括一個(gè)集光復(fù)合體Ⅱ、一個(gè)反應(yīng)中心和一個(gè)含錳原子的放氧復(fù)合體（oxygenevolvingcomplex）。4．細(xì)胞色素b6/f復(fù)合體(cytb6/fcomplex)可能以二聚體形成存在，每個(gè)單體含有四個(gè)不同的亞基5．光系統(tǒng)Ⅰ（PSI）：P700包含多條肽鏈，位于基粒與基質(zhì)接觸區(qū)和基質(zhì)類(lèi)囊體膜中。由集光復(fù)合體I和作用中心構(gòu)成。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分非循環(huán)式光合磷酸化本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分循環(huán)式光合磷酸化電子循環(huán)流動(dòng)，產(chǎn)生質(zhì)子梯度，驅(qū)動(dòng)ATP合成。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分兩個(gè)光系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分（二）光合磷酸化一對(duì)電子從P680經(jīng)P700傳至NADP+，在類(lèi)囊體腔中增加4個(gè)H+。2個(gè)來(lái)源于H2O光解，2個(gè)由PQ從基質(zhì)轉(zhuǎn)移而來(lái)，在基質(zhì)中一個(gè)H+又被用于還原NADP+，所以類(lèi)囊體腔內(nèi)有較高的H+（pH≈5，基質(zhì)pH≈8），形成質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)。H+經(jīng)ATP合酶，滲入基質(zhì)、推動(dòng)ADP和Pi結(jié)合形成ATP。ATP合酶，即CF1-F0偶聯(lián)因子，結(jié)構(gòu)類(lèi)似于線粒體ATP合酶。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分Electrontransportinthethylakoidmembrane本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分線粒體與葉綠體的相似性：①均由兩層膜包被，內(nèi)外膜的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)有顯著的差異。②均為半自主性細(xì)胞器，具有自身的DNA及轉(zhuǎn)譯體系。因此綠色植物細(xì)胞內(nèi)存在3個(gè)遺傳系統(tǒng)。③葉綠體的ctDNA不足以編碼葉綠體所需的全部蛋白質(zhì)，因此必須依靠于核基因來(lái)編碼其余的蛋白質(zhì)。通過(guò)定向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入葉綠體的各部分。三、葉綠體的半自主性本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分四、葉綠體的增殖在個(gè)體發(fā)育中葉綠體由原質(zhì)體發(fā)育而來(lái)。在有光條件下原質(zhì)體的小泡數(shù)目增加并融合形成片層，發(fā)育為基粒，形成葉綠體。在黑暗生長(zhǎng)時(shí)，原質(zhì)體小泡融合速度減慢，并轉(zhuǎn)變?yōu)榕帕谐删W(wǎng)格的三維晶格結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為原片層，這種質(zhì)體稱(chēng)為黃色體。在有光下仍可發(fā)育為葉綠體。幼小葉綠體能靠分裂而增殖。成熟葉綠體一般不再分裂或很少分裂。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分第三節(jié)線粒體與葉綠體的

蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)運(yùn)本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分一、線粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體具有1000多種蛋白質(zhì)，其自身合成的僅十余種，因此大量蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中合成的。利用標(biāo)記氨基酸培養(yǎng)細(xì)胞，用氯霉素和放線菌酮分別抑制線粒體和細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)合成，發(fā)現(xiàn)人的線粒體DNA編碼的多肽為細(xì)胞色素c氧化酶的3個(gè)亞基，F(xiàn)0的2個(gè)亞基，NADH脫氫酶的7個(gè)亞基和細(xì)胞色素b等13條多肽。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分線粒體前體蛋白質(zhì)在在運(yùn)輸以前，以未折疊的形式存在，N端有一段信號(hào)序列稱(chēng)為導(dǎo)肽或引肽，完成轉(zhuǎn)運(yùn)后被信號(hào)肽酶（signalpeptidase）切除，就成為成熟蛋白，這種現(xiàn)象叫后轉(zhuǎn)譯（posttranslation）。信號(hào)肽的特點(diǎn)是：多位于肽鏈的N端，由大約20個(gè)氨基酸構(gòu)成；形成一個(gè)兩性α螺旋，帶正電荷的氨基酸殘基和不帶電荷的疏水氨基酸殘基分別位于螺旋的兩側(cè)；對(duì)所牽引的蛋白質(zhì)沒(méi)有特異性要求。本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分MitochondrialerImport

本文檔共81頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期二\5點(diǎn)33分蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)涉及轉(zhuǎn)位因子（translocator）等多種蛋白。TOM復(fù)合體：負(fù)責(zé)通過(guò)外膜，進(jìn)入膜間隙。TIM復(fù)合體：TIM23負(fù)責(zé)將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到基質(zhì)，或安裝在內(nèi)膜上；TIM22負(fù)責(zé)將