线粒体功能及其相关毒性作用学习教案

1、会计学1第一页，共33页。第1页/共32页第二页，共33页。线粒体基质(j zh)线粒体基质富含可溶性蛋白胶状物，具有稳定的pH和渗透压。具有催化三羧酸循环、脂肪酸氧化和氨基酸降解的相关酶类。含有DNA、RNA 、核糖体。第2页/共32页第三页，共33页。外膜磷脂合成脂肪酸的去饱和化脂肪酸链的延伸标志酶：单胺氧化酶内膜电子传递氧化磷酸化代谢中间物的转运标志酶：细胞色素氧化酶基质丙酮酸氧化三羧酸循环脂肪酸的氧化DNA复制、RNA转录蛋白质翻译标志酶：苹果酸脱氢酶膜间空间核苷酸的磷酸化标志酶：腺苷激酶第3页/共32页第四页，共33页。线粒体产能（ATP）示意图第4页/共32页第五页，共33页。6糖

2、糖丙酮酸丙酮酸脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸CoA三羧酸循环三羧酸循环TCANADH或或FADH2电子传递到氧生成水电子传递到氧生成水形成质子电化学梯度形成质子电化学梯度ATP合成酶合成酶合成合成ATP线粒体内膜丙酮酸载体第5页/共32页第六页，共33页。第6页/共32页第七页，共33页。第7页/共32页第八页，共33页。9第8页/共32页第九页，共33页。第9页/共32页第十页，共33页。第10页/共32页第十一页，共33页。Ca2+调控(dio kn)第11页/共32页第十二页，共33页。第12页/共32页第十三页，共33页。ATP合酶的结构(jigu)与组成n ATP合酶是最终生成ATP的装置。它

3、分布于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上。n ATP合酶的分子由球形的头部和基部组成。第13页/共32页第十四页，共33页。 线粒体主要功能是高效地将有机物中储存的能量转换为细胞生命活动(hu dng)的直接能源ATP；与细胞中氧自由基的生成，调节细胞氧化还原电位和信号转导、调控细胞凋亡、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡。 线粒体功能(gngnng)小结第14页/共32页第十五页，共33页。线粒体渗透转变细胞内Ca2+异常ATP合成酶异常自由基的产生和积累原发性代谢(dixi)紊乱的相互作用线粒体DNA异常第15页/共32页第十六页，共33页。第16页/共32页第十七页，共33页。

4、在动物细胞线粒体膜上存在渗透性转换孔（PTP），当PTP开放时，线粒体内膜对中低分子量的化合物的渗透性会突然增加，从而导致(dozh)线粒体基质中分子量小于1.5kD的游离物质渗透进入膜间空间，这个过程称为线粒体渗透性转换（mitochondrion permeability transition,MPT）。第17页/共32页第十八页，共33页。19第18页/共32页第十九页，共33页。第19页/共32页第二十页，共33页。ATP耗竭(hoji)1.主要的能量物质，参与生物合成以及磷酸化、肌肉收缩、细胞骨架聚合、细胞运动、细胞分裂、膜泡转运。2.质膜和内质网膜上的钙泵、溶酶体膜质子泵等多种离子

5、泵功能失常。3.线粒体功能的异常：氧化磷酸化过程受到损害，ADP堆积，ATP耗竭，细胞内酸中毒、离子堆积，细胞容量调节失控(sh kn)，最终导致细胞膜的不可逆损伤。第20页/共32页第二十一页，共33页。22第21页/共32页第二十二页，共33页。23第22页/共32页第二十三页，共33页。24第23页/共32页第二十四页，共33页。25第24页/共32页第二十五页，共33页。26第25页/共32页第二十六页，共33页。促进产生ROS/RNS第26页/共32页第二十七页，共33页。n在医学上，由线粒体功能障碍引起的疾病称为线粒体病。n线粒体疾病都为母系遗传。n外界环境因素对线粒体功能的影响：

6、克山病。n细胞中线粒体的数量随年龄增长而减少，而体积却随年龄增长而增大。n人类线粒体疾病其原发机制都是mtDNA异常（突变、缺失、重排）引起的遗传性疾病，表现为电子传递酶系和氧化磷酸化酶系的异常。n诱导因素之一为氧自由基，机体衰老即退行性疾病时，Mn-SOD活性降低，氧自由基就积累在线粒体中，从而导致多种疾病的发生。n氧自由基造成mtDNA氧化损伤的积累量可比核DNA高16倍，同时mtDNA不具有核基因的修复装置(zhungzh)，因此mtDNA发生突变的频率比细胞核高10倍以上。第27页/共32页第二十八页，共33页。线粒体膜势能(shnng)检测1.线粒体在细胞(xbo)凋亡的过程中起着枢

7、纽作用，多种细胞(xbo)凋亡刺激因子均可诱导不同的细胞(xbo)发生凋亡，而线粒体跨膜电位的下降，被认为是细胞(xbo)凋亡级联反应过程中最早发生的事件，它发生在细胞(xbo)核凋亡特征(染色质浓缩、DNA断裂)出现之前，一旦线粒体崩溃，则细胞(xbo)凋亡不可逆转。2.线粒体跨膜电位的存在，使一些亲脂性阳离子荧光染料可结合到线粒体基质，其荧光的增强或减弱说明线粒体内膜电负性的增高或降低。第28页/共32页第二十九页，共33页。3.JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位的理想荧光探。可以检测细胞、组织或纯化(chn hu)的线粒体膜电位。在线粒体膜电位较高时，JC-1聚集在线粒体的基质中，形成聚合物，可以产生红色荧光；在线粒体膜电位较低时，JC-1不能聚集在线粒体的基质中，此时JC-1为单体，可以产生绿色荧光。这样就可以非常方便地通过荧光颜色的转变来检测线粒体膜电位的变化。常用红绿荧光的相对比例来衡量线粒体去极化的比例。第29页/共32页第三十页，共33页。第30页/共32页第三十一页，共33页。第31页/共32页第三十二页，共33页。NoImage内容(nirng)总结会计学。作用：催化1对低能电子FADFe-S辅酶Q (无H+泵出)。线粒体主要功能是高效地将有机物中储存的能量转换为细胞生命活动的直接能源ATP。MPT是一种跨越线粒体内外