线粒体与氧化磷酸化细胞生物学韩贻仁版.pptxVIP

第十章 线粒体与氧化磷酸化 ;*能量转换细胞器—ATP *半自主性细胞器—DNA 对线粒体认识过程： 1857年 Kollicker 首次观察：昆虫横纹肌 1888年 Kollicker 首次分离 1890年 Petzius 命名：肌粒(sarcosome） 1890年 Altman 命名：细胞质活粒（bioblast） 1897年 Benda 命名：线粒体（mitochondrion） ; 1900年L. Michaelis用Janus Green B对线粒体进行染色，发现线粒体具有氧化作用。 1943-1950年发现三羧酸循环，脂肪酸氧化为CO2，氧化磷酸化发生在线粒体内。 50年代，G.Palade, K. Porter用电镜观察并定义了线粒体的内部结构，至此便有可能将线粒体的生理活动和生化变化同线粒体的结构联系起来。;目录 第一节 线粒体的形态、大小与分布 第二节 线粒体的超微结构 第三节 线粒体的化学组成与酶的定位 第四节 线粒体的功能与氧化磷酸化 第五节 线粒体的半自主性 第六节 线粒体的发生;;第一节 线粒体的形态、大小和分布;精子尾巴; 哺乳类培养细胞的线粒体光镜照片 用活性荧光染料rhodamine 123染色，示线粒体长棒状。;上一细胞用荧光素标记的微管结合抗体染色的免疫荧光照片 与上一照片相比，可知线粒体倾向于沿着微管排列; 第二节 线粒体的超微结构 基本结构：两层单位膜围成的封闭囊 包括： 线粒体外膜、 线粒体内膜、 膜间隙、 线粒体基质 ;一、线粒体外膜 厚约6nm 膜上有小孔 孔蛋白（porin） 通透性高 通过分子 允许分子量5000以下的小分子通过， ATP、NAD（分子量小于1000）均可通过 ; ; ;ATP合成酶的结构; 头部（F1或F1因子） 基粒—— 柄部 基部（F0因子） F1—柄—F0 总称 呼吸集合体 ATP合成酶 ATP酶复合物;（1）头部（F1） *具有ATP酶活性 分子组成：3α、3β、γδε九条肽链 ATP酶活性可被寡酶素抑制 F1抑制蛋白，抑制ATP酶水解ATP ;（2）柄部：连接作用，无酶活性 使F1对寡酶素敏感—寡酶素敏感授予蛋白 （简称OSCP） （3）膜部（膜部、F0） ： F0因子，多条多肽链。 F0因子的功能和传递质子有关，是质子载体，可专一性地传递质子。 ;ATP合成酶具有双??功能： 有质子流时合成ATP ， 无质子流时分解ATP，将质子泵到膜间腔中; ;三、外室（膜间隙） 内外膜之间——6-8nm 膜间隙与嵴内隙相通 内外膜接触处无膜间隙——蛋白质运输通道 含大量与氧化磷酸化有关的酶、底物;四、内室（线粒体基质） 蛋白质 酶：三羧酸循环、脂肪酸氧化、丙酮酸氧化 有形成分 丝状物质：环状DNA、RNA 核糖体：酵母—70S；哺乳动物—55S 致密颗粒状物质：Ca2+——磷酸钙沉淀—储存Ca2+ 脂类;;;内膜;第三节 线粒体的化学组成 与酶的定位 线粒体各部分的分离 线粒体的化学组成 线粒体中各种酶的定位;一、线粒体各部分的分离: 差速离心——完整线粒体 密度梯度离心——线粒体亚组分 低渗处理——吸水膨胀—分离外膜 去垢剂 外膜 *毛地黄苷—— 内膜和基质 （线粒体质体） *Lubrol——内膜与基质分开;二、线粒体的化学组成 蛋白质（各种酶）：含量：65%-70% 包括可溶性蛋白、不可溶性蛋白 脂类（磷脂等）：含量：25%~30% 核酸：DNA、RNA 内膜 蛋白质：脂类=4：1 外膜 蛋白质：脂类=1：1;三、线粒体中各种酶的定位 线粒体中约含120多种酶。主要为: 氧化还原酶：37% 合成酶：10% 水解酶：9% ;内膜： 呼吸链 氧化磷酸化 基质: 柠檬酸循环酶类 脂肪酸氧化酶类 蛋白质合成酶类 ;线粒体主要酶的分布;各大组成部分有标志酶: 外膜: 单胺氧化酶 膜间隙: 腺苷酸激酶 内膜: 细胞色素氧化酶 基质: 苹果酸还原酶 ;第四节 线粒体的功能与氧化磷酸化 能量转换：将食物的化