第六章细胞的动力工厂简

1、第六章第六章 细胞动力工厂细胞动力工厂 - -线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体 一一 线粒体的形态、大小和分布线粒体的形态、大小和分布形态形态线状、圆柱状或椭球状，线状、圆柱状或椭球状，向内伸出向内伸出“嵴嵴”两栖类卵母细胞两栖类卵母细胞卵黄晶体：球拍状卵黄晶体：球拍状大小大小直径直径0.50.51um1um，长度约，长度约2-8um2-8um；胰腺外分泌细胞胰腺外分泌细胞巨大线粒体巨大线粒体10-20um10-20um第一节第一节 线粒体与氧化磷酸化线粒体与氧化磷酸化数量数量与生理状况有关与生理状况有关哺乳动物红细胞无线粒体哺乳动物红细胞无线粒体分布分布与微管分布有关与微管分布有关需能部位集中分

2、布需能部位集中分布分泌细胞、肌肉细胞、精子分泌细胞、肌肉细胞、精子肌原纤维肌原纤维轴丝轴丝 哺乳类培养细胞的哺乳类培养细胞的线粒线粒体体光镜照片光镜照片用活性荧光染料用活性荧光染料rhodamine 123染色，示线粒体长棒状。染色，示线粒体长棒状。细胞用荧光素标记的细胞用荧光素标记的微管微管结合抗体结合抗体染色的免疫荧光染色的免疫荧光照片照片线粒体倾向于沿着微管排列线粒体倾向于沿着微管排列二 线粒体的超微结构电镜下由电镜下由双层膜双层膜围成的一个围成的一个封闭封闭的长囊式结构。的长囊式结构。包括：包括：线粒体外膜、线粒体外膜、线粒体内膜、线粒体内膜、膜间隙、膜间隙、线粒体基质线粒体基质 线粒

3、体内膜上有球状颗粒线粒体内膜上有球状颗粒ATP合成酶合成酶右图：牛心脏线粒体的负染电镜照片右图：牛心脏线粒体的负染电镜照片 三三 线粒体的功能线粒体的功能 氧化磷酸化氧化磷酸化： 糖和脂肪糖和脂肪 丙酮酸和脂肪酸丙酮酸和脂肪酸 储积储积CaCa2+2+ 起始凋亡的主开关起始凋亡的主开关 线粒体中约含线粒体中约含120120多种酶。主要为多种酶。主要为: :氧化还原酶：氧化还原酶：37%37%合成酶：合成酶：10%10%水解酶：水解酶：9%9%生物氧化的过程（或分区）生物氧化的过程（或分区） 蛋白、糖、脂蛋白、糖、脂 丙酮酸，脂肪酸丙酮酸，脂肪酸 三羧酸循三羧酸循 环环 NADH 呼吸链呼吸链第

4、一阶段（细胞质中）第一阶段（细胞质中） 第二阶段（基质中）第二阶段（基质中） 第三阶段（内膜第三阶段（内膜 ：提供一对电子和一个：提供一对电子和一个H+）电子传递与氧化磷酸化电子传递与氧化磷酸化 NADH脱氢酶脱氢酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶细胞色素细胞色素C还原酶还原酶细胞色素细胞色素C氧氧化酶化酶ATPATP合成酶的结构和组成合成酶的结构和组成头部、头部、 柄部、柄部、 膜部膜部线粒体内膜上的磷酸和线粒体内膜上的磷酸和ATP/ADP运输系统运输系统 氧化磷酸化的作用机理氧化磷酸化的作用机理 Mitchell 1961提出提出“化学渗透假说化学渗透假说” 获得获得1978年诺贝尔化学奖。年诺贝

5、尔化学奖。第二节第二节 叶绿体与光合作用叶绿体与光合作用 光合作用是地球上有机体生存和发展的根本源泉。光合作用是地球上有机体生存和发展的根本源泉。绿色植物年产干物质达绿色植物年产干物质达1014公斤。公斤。质体质体Plastid：植物细胞中特有的一类膜结合：植物细胞中特有的一类膜结合细胞器的总称，这类细胞器都是由共同的前细胞器的总称，这类细胞器都是由共同的前体：体：前质体前质体Proplatid分化发育而来。分化发育而来。包括：包括： 白色体白色体leucoplast; 有色体有色体chromoplast; 叶绿体叶绿体chloroplast; 蛋白质体、油质体、淀粉质体等。蛋白质体、油质体、

6、淀粉质体等。形态：形态：椭圆或梭形的绿色颗粒。一些低等植物中，椭圆或梭形的绿色颗粒。一些低等植物中，带状、杯状、星形、板状。带状、杯状、星形、板状。数目：数目：有很大差异。高等植物叶肉细胞有很大差异。高等植物叶肉细胞50-200个个,占细胞质的占细胞质的40%。大小：大小：差别很大。高等植物叶绿体平均直径差别很大。高等植物叶绿体平均直径4-10um，厚，厚2-4um。 一一 叶绿体的超微结构叶绿体的超微结构电镜下，双层单位膜围成的细胞器，由被膜、电镜下，双层单位膜围成的细胞器，由被膜、类类囊体囊体、间质三部分组成。、间质三部分组成。叶片上表皮叶片上表皮叶绿叶绿体体间质间质基粒基粒类囊体类囊体膜

7、膜膜间膜间隙隙外膜外膜内膜内膜类囊体类囊体腔腔叶绿体的超微结构叶绿体的超微结构光合作用光合作用: :两大战役两大战役(1)光合电子传递反应光合电子传递反应光反应光反应(Light Reaction) (2)碳固定反应碳固定反应暗反应暗反应(Dark Reaction)光反应阶段：光反应阶段： 类囊体膜上、需光能类囊体膜上、需光能 ATP, NADPH暗反应阶段：暗反应阶段： 叶绿体间质、不需光能叶绿体间质、不需光能 结果：光能结果：光能 化学能，能量固定。化学能，能量固定。 光合作用是能量及物质的转化过程。首先光合作用是能量及物质的转化过程。首先光能光能转化成转化成电能电能，经电子传递产生，经

8、电子传递产生ATP和和NADPH形式的形式的不稳定化学能不稳定化学能，最终转化成，最终转化成稳定的化学稳定的化学能能储存在糖类化合物中。储存在糖类化合物中。三次战略转移光反应光反应- -原初反应原初反应 捕光复合物捕光复合物中的任何一个中的任何一个叶绿素分子叶绿素分子均可吸均可吸收光能，通过共振方式把吸收的光能传递给收光能，通过共振方式把吸收的光能传递给反应中心的特殊叶绿素反应中心的特殊叶绿素a分子分子，后者处于激发，后者处于激发态，放出激发电子。态，放出激发电子。共振传递共振传递天线色素天线色素光合体系光合体系叶绿体类囊体膜中进行光合磷酸化的图解叶绿体类囊体膜中进行光合磷酸化的图解Cytb6f暗反应暗反应 在在无光条件下无光条件下，利用光反应所产生的，利用光反应所产生的