细胞生物学线粒体与能量转换PPT学习教案

1、会计学1 自养生物与异养生物第1页/共58页第2页/共58页第3页/共58页第4页/共58页第5页/共58页第6页/共58页第7页/共58页蝙蝠胰腺细胞蝙蝠胰腺细胞线粒体线粒体第8页/共58页管状线粒体管状线粒体第9页/共58页线粒体包线粒体包围着要被围着要被氧化的脂氧化的脂肪滴肪滴第10页/共58页线粒体的可塑性线粒体的可塑性（一个活细胞的线粒体快速变化形状）一个活细胞的线粒体快速变化形状） 第11页/共58页 线粒体在心肌线粒体在心肌细胞和精子尾部细胞和精子尾部的分布及形态的分布及形态第12页/共58页第13页/共58页第14页/共58页第15页/共58页3 3 转位接触点转位接触点内外膜

2、接触点内外膜接触点第16页/共58页肉毒碱缺乏症肉毒碱缺乏症（运输脂肪酸）（运输脂肪酸）内膜转位子：通道蛋白内膜转位子：通道蛋白外膜转位子：受体蛋白外膜转位子：受体蛋白功能：蛋白质等进出线粒体的通道功能：蛋白质等进出线粒体的通道第17页/共58页4基质基质含多种代谢酶系，含多种代谢酶系，DNA、mRNA、tRNA、核糖体、基质颗粒、核糖体、基质颗粒第18页/共58页基粒（基粒（ATPATP酶复合体）酶复合体）头部头部可溶性可溶性ATPATP酶（偶联因子酶（偶联因子F1F1）合成）合成ATPATP柄柄寡霉素敏感蛋白（寡霉素敏感蛋白（OSCPOSCP），调控质子通道），调控质子通道基片基片偶联因子

3、偶联因子F0F0，质子的通道。，质子的通道。第19页/共58页第20页/共58页外膜外膜磷脂合成磷脂合成脂肪酸去饱和作用脂肪酸去饱和作用脂肪酸延长脂肪酸延长内膜内膜电子传递电子传递氧化磷酸化氧化磷酸化代谢产物转运代谢产物转运膜间腔膜间腔核苷酸磷酸化核苷酸磷酸化基质基质丙酮酸酯氧化丙酮酸酯氧化TCA循环循环脂肪的脂肪的氧化氧化DNA复制复制,RNA转录，蛋白质翻译转录，蛋白质翻译第21页/共58页二、线粒体的化学组成二、线粒体的化学组成第22页/共58页三、线粒体的遗传体系三、线粒体的遗传体系第23页/共58页第24页/共58页尼安德特人线粒体基因组问世（Cell），2008） 第25页/共58

4、页线粒体：细胞质中含有遗传物质线粒体：细胞质中含有遗传物质DNADNA有三个有三个“生理父母生理父母”的猴宝宝的猴宝宝( (NatureNature, 2009, 2009) )有线粒体疾病的母猴卵细胞核、健康母猴去核有线粒体疾病的母猴卵细胞核、健康母猴去核的卵细胞、公猴精子的卵细胞、公猴精子第26页/共58页20102010诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖英国科学家罗伯特爱德华兹(Robert G. Edwards)因发展体外授精疗法(IVF)获奖 第27页/共58页第28页/共58页来源来源第29页/共58页第30页/共58页第31页/共58页线粒体具半自主性线粒体的分裂第32页/共58页

5、线粒体肌病线粒体肌病蓝色蓝色: :琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶棕色棕色: :细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶慢性进行性外眼肌麻痹慢性进行性外眼肌麻痹第33页/共58页第34页/共58页第35页/共58页第36页/共58页第37页/共58页第38页/共58页第39页/共58页第40页/共58页第41页/共58页第42页/共58页（一）结构基础（一）结构基础第43页/共58页第44页/共58页第45页/共58页第46页/共58页F1:5 5 个亚单位的个亚单位的比例：比例：3 :3 :1 :1 :1 F F0: 0: 1a1a：2b2b：12c12c第47页/共58页第48页/共58页呼吸链上电子传递和氧

6、化还原过程呼吸链上电子传递和氧化还原过程第49页/共58页第50页/共58页第51页/共58页化学渗透假说第52页/共58页（四）（四）ATPATP合成的分子机制：构象偶联学说合成的分子机制：构象偶联学说Boyer p 1979Boyer p 1979年提出，年提出，F1 F1 亚基在电化学势能驱动下依次产生亚基在电化学势能驱动下依次产生L L、T T、O O三三种构象种构象第53页/共58页第54页/共58页生物氧化产生生物氧化产生ATPATP的统计的统计 一个葡萄糖分子经过细胞呼吸全过程产生多少一个葡萄糖分子经过细胞呼吸全过程产生多少ATPATP？ 糖酵解：底物水平磷酸化产生糖酵解：底物水

7、平磷酸化产生 4 4 ATPATP（细胞质）细胞质） 己糖分子活化消耗己糖分子活化消耗 2 2 ATPATP（细胞质）细胞质） 产生产生 2 2NADHNADH，经电子传递产生经电子传递产生 4 4或或 6 6 ATPATP （线粒体）净积累线粒体）净积累 6 6或或8 8 ATPATP 丙酮酸氧化脱羧：产生丙酮酸氧化脱羧：产生 2 2NADHNADH（线粒体），生成线粒体），生成 6 6ATPATP 三羧酸循环：底物水平的磷酸化产生（线粒体）三羧酸循环：底物水平的磷酸化产生（线粒体）2 2ATPATP； 产生产生 6 6NADHNADH（线粒体），生成线粒体），生成 18 18ATPATP； 产生产生 2 2FADHFADH2 2（线粒体），生成线粒体），生成 4 4 AT