第五章细胞的能量转换一线粒体和叶绿体 (3学时) 线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。 ●线粒体与氧化磷酸化 ●叶绿体与光合作用 ●线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●线粒体和叶绿体的增殖与起源
1 第五章 细胞的能量转换─线粒体和叶绿体 （3学时） 线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。 ●线粒体与氧化磷酸化 ●叶绿体与光合作用 ●线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●线粒体和叶绿体的增殖与起源
第一节线粒体与氧化磷酸化 ●线粒体的形态结构 ●线粒体的化学组成及酶的定位 ●氧化磷酸化
2 第一节 线粒体与氧化磷酸化 ●线粒体的形态结构 ●线粒体的化学组成及酶的定位 ●氧化磷酸化
线粒体的形态结构 线粒体的形态、大小、数量与分布 冷线粒体一般呈粒状或杆状,但因生物种类和生理状态而异,可呈环形, 哑铃形、线状、分杈状或其它形状。数目一般数百到数千个,线粒体通常 分布在细胞功能旺盛的区域。 线粒体的超微结构 外膜( outer membrane):含孔蛋白( porin),通透性较高 内膜( inner membrane):高度不通透性,向内折叠形成嵴 ( cristae),嵴能显著扩大内膜表面积(达5~-10倍)。含有与能量转换 相关的蛋白(执行氧化反应的电子传递链酶系、ATP合成酶、线粒体内 膜转运蛋白) 令膜间隙( intermembrane space):含许多可溶性酶、底物及辅助因子。 ☆基质(matiⅸx):含三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化等酶系、线粒体 基因表达酶系等以及线粒体DNA,RNA,核糖体
3 一、线粒体的形态结构 线粒体的形态、大小、数量与分布 ❖ 线粒体一般呈粒状或杆状，但因生物种类和生理状态而异，可呈环形， 哑铃形、线状、分杈状或其它形状。数目一般数百到数千个，线粒体通常 分布在细胞功能旺盛的区域。 线粒体的超微结构 ❖ 外膜(outer membrane）：含孔蛋白(porin)，通透性较高。 ❖ 内膜（inner membrane）：高度不通透性，向内折叠形成嵴 （cristae），嵴能显著扩大内膜表面积（达5~10倍）。含有与能量转换 相关的蛋白 （执行氧化反应的电子传递链酶系、 ATP合成酶、线粒体内 膜转运蛋白）。 ❖ 膜间隙（intermembrane space）：含许多可溶性酶、底物及辅助因子。 ❖ 基质（matrix）：含三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化等酶系、线粒体 基因表达酶系等以及线粒体DNA, RNA，核糖体
线粒体的化学组成及酶的定位 线粒体的化学组成 冷蛋白质(线粒体干重的65~70 令脂类(线粒体干重的25~30%): ●磷脂占3/4以上,外膜主要是卵磷脂,内膜主要是心磷脂。 线粒体脂类和蛋白质的比值:0.3:1(内膜);1:1(外膜) 线粒体酶的定位
4 二、线粒体的化学组成及酶的定位 线粒体的化学组成 ❖蛋白质(线粒体干重的65～70％) ❖脂类(线粒体干重的25～30％)： ⚫ 磷脂占3/4以上，外膜主要是卵磷脂，内膜主要是心磷脂。 ⚫ 线粒体脂类和蛋白质的比值: 0.3:1（内膜）；1:1（外膜） 线粒体酶的定位
线粒体主要酶的分布 部位 酶的名称 部位 酶的名称 单胺氧化酶 腺苷酸激酶 外膜NADH-细胞色素c还原酶(对鱼藤酮不敏感) 膜间隙二磷酸激酶 犬尿酸羟化酶 核苷酸激酶 酰基辅酶A合成酶 细胞色素b,c,c1,a,a3氧化酶 柠檬酸合成酶、苹果酸脱氢酶 ATP合成酶系 延胡索酸酶、异柠檬酸脱氢酶 琥珀酸脱氢酶 顺乌头酸酶、谷氨酸脱氢酶 内膜β-羟丁酸和β-羟丙酸脱氢酶 基质脂肪酸氧化酶系、 肉毒碱酰基转移酶 天冬氨酸转氨酶、 丙酮酸氧化酶 蛋白质和核酸合成酶系 NADH脱氢酶(对鱼藤酮敏感) 丙酮酸脱氢酶复合物
5 线粒体主要酶的分布 部位 酶 的 名 称 部 位 酶 的 名 称 外膜 单胺氧化酶 NADH-细胞色素c还原酶（对鱼藤酮不敏感） 犬尿酸羟化酶 酰基辅酶A合成酶 膜间隙 腺苷酸激酶 二磷酸激酶 核苷酸激酶 内膜 细胞色素b，c，c1，a，a3氧化酶 ATP合成酶系 琥珀酸脱氢酶 β-羟丁酸和β-羟丙酸脱氢酶 肉毒碱酰基转移酶 丙酮酸氧化酶 NADH脱氢酶（对鱼藤酮敏感） 基质 柠檬酸合成酶、苹果酸脱氢酶 延胡索酸酶、异柠檬酸脱氢酶 顺乌头酸酶、谷氨酸脱氢酶 脂肪酸氧化酶系、 天冬氨酸转氨酶、 蛋白质和核酸合成酶系、 丙酮酸脱氢酶复合物