线粒体与氧化磷酸化细胞生物学韩贻仁版
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第七章高尔基复合体(Golgi Complex or Apparatus)和细胞分泌最早发现于1855年。
1889年,Golgi(意大利医生)用银染法,在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构,命名为内网器,后定名为高尔基体。
20世纪50年代以后才正确认识它的存在和结构。
是细胞内膜系统的一部分。
第一节高尔基复合体的形态结构显微结构及特点:是由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。
呈弓形或半球形。
凸出的一面对着内质网称为形成面(forming face)或顺面(cisface),膜较薄,约6nm。
凹进的一面对着质膜称为成熟面(mature face)或反面(trans face),约10nm。
分布:只存在于真核细胞中, 原核细胞中则无。
常分布于内质网与质膜之间。
数量:⏹物体中高尔基复合体的数量不等,平均为每细胞20个。
⏹在低等真核细胞中, 高尔基复合体有时只有1~2个,有的可达一万多个。
高尔基体的形态多样性及数量高尔基体的分布定位与微管有关特点:具有极性⏹结构具极性:靠细胞核的面,潴泡弯曲呈凸面——形成面(Forming Face, cis顺面);远离核的面,潴泡呈凹面——成熟面(Maturing Face, trans反面)。
⏹位置具极性◆顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡。
⏹小管和潴泡连接成网,此谓高尔基网。
顺面反面顺面高尔基网顺面潴泡中间潴泡反面潴泡反面高尔基网高尔基小泡近核分泌泡高尔基体立体三维结构1、顺面高尔基网状结构(cis Golgi network, CGN)2、高尔基中间膜囊(medial Golgi stack):①顺面瀦泡②中间瀦泡③反面瀦泡3、反面高尔基网状结构(trans Golgi network,TGN)高尔基体的功能隔区:⏹顺面高尔基网:是高尔基体的入口区域。
⏹中间膜囊:与高尔基体有关的糖合成均发生此处。
⏹反面高尔基网: 高尔基体的出口区域,参与蛋白质的分类与包装,最后输出。
《细胞生物学》课程教学大纲(Cell Biology)课程编号:1922011(1923011)课程类别:学科基础课(专业课)适用专业:生物技术、生物科学、生物科学(师范)、生物工程先修课程:动物生物学、植物生物学、生物化学后续课程:分子生物学、发育生物学、细胞工程、基因工程总学分:3.5 其中实验学分:1总学时:72 (其中理论40学时、实验32学时)教学目的和要求:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,是生命科学的四大基础学科之一,它在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等为主要内容。
通过本课程的学习,使学生了解和掌握细胞的结构与功能,阐明细胞生命活动的基本规律,并为细胞的生命活动提供理论基础,为今后从事该领域及其相关领域的科学研究提供必要的基础。
教学内容与学时安排结论(1学时)一、课程介绍与要求二、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科三、细胞生物学的主要研究内容四、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域本章重点:细胞生物学的主要研究内容。
难点:细胞生物学研究的总趋势与重点领域。
教学基本要求:了解当前细胞生物学研究的总趋势,理解细胞生物学是生命科学的重要基础课,掌握细胞生物学的主要研究内容。
第一章细胞概述(3学时)第一节细胞的发现及细胞学说的创立一、细胞的发现二、细胞学说的创立三、细胞学理论对细胞学发展的推动作用第二节细胞的共性一、细胞结构的共性二、细胞功能的共性三、细胞的形态四、细胞的大小及体积的恒定五、细胞及细胞器的计量单位第三节细胞的分子基础一、细胞中的水二、无机盐三、有机小分子四、生物分子及其功能五、细胞结构体系的组装第四节细胞的类型和结构体系一、原核细胞二、真核细胞的两种主要类型:动物细胞和植物细胞三、真核细胞的结构体系四、真核细胞与原核细胞的比较第五节病毒:非细胞的生命体一、病毒是比细胞更小的生命体二、病毒只能在细胞中增殖三、冠状病毒与SARS第六节细胞生命的进化一、细胞生命的起源二、真核细胞的起源三、从单细胞向多细胞进化本章重点:细胞学说的内容;细胞的共性;细胞的类型和结构体系;细胞生命的进化。
《分子细胞生物学》考试大纲和参考书目参考书: 《分子细胞生物学》,韩贻仁主编,科学出版社,第四版第1章绪论主要内容:细胞生物学的研究任务;细胞生物学的发展简史;现代细胞生物学的进展历程。
要求:了解细胞生物学与分子生物学的发展历史。
第2章细胞生物学研究方法主要内容:各种显微镜对细胞形态观察;生物化学分析技术;细胞生理技术;实验操作技术。
要求:了解各种显微镜操作原理;掌握常用生化分析技术操作原理、操作过程与应用;理解细胞生理学与细胞培养相关技术操作。
第3章细胞的基本概念主要内容:细胞基本特征;原核细胞和真核细胞;非细胞性感染体。
要求:掌握原核细胞与真核细胞的基本特征;理解病毒等感染体的结构特征。
第4章质膜与细胞表面主要内容:生物膜的基本结构及理化属性;细胞外被的形态与作用;细胞表面的特化结构。
要求:理解流动镶嵌模型;理解细胞表面的特化结构的功能。
第5章质膜与物质进出细胞运输主要内容:离子和小分子穿膜运输;膜蛋白介导的物质运输;主动运输与运输泵;吞噬作用。
要求:掌握不同物质运输方式的基本类型与机理。
第6章内质网和蛋白质合成主要内容:细胞质组成;内质网与核糖体的结构与功能;蛋白质合成的命运。
要求:掌握重要细胞器的结构、功能与化学组成;理解蛋白质合成过程。
第7章高尔基复合体与细胞分泌主要内容:高尔基复合体的形态结构、化学组成及功能;高尔基复合体与膜泡运输;植物细胞中的高尔基复合体。
要求:了解高尔基复合体的化学组成;理解高尔基复合体对蛋白质与脂类的修饰作用;掌握高尔基复合体参与胞内膜泡运输的过程。
第8章细胞内的膜泡运输主要内容:运输泡的形成和转运;溶酶体的属性与功能;过氧化物酶体;转运泡的装配和运送机制;受体介导内吞的机制;细胞分泌途径。
要求:了解有被小泡的形成机制;了解溶酶体的功能及与疾病的关系;理解细胞分泌途径过程;掌握内吞机制。
第9章间期细胞核和染色体主要内容:核被膜与核孔复合体;染色质和中期染色体;核仁的结构与功能;核质和核体;核纤层的结构和变化。
一、教学目的与要求:1、掌握生物氧化的概念及生理意义;呼吸链的概念;线粒体的两条呼吸链——NADH 氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的组成成分和排列顺序;氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位;胞液中NADH 氧化的两种转运机制:α-磷酸甘油穿梭及苹果酸天冬氨酸穿梭。
2、熟悉影响氧化磷酸化的因素;高能磷酸化合物的类型。
ATP 的利用。
3、了解化学渗透假说;ATP 合酶的结构及ATP 合成的机制;机体其他氧化体系:需氧脱氢酶和氧化酶、过氧化物酶体的氧化酶、超氧物岐化酶和微粒体中的氧化酶——加单氧酶和加双氧酶。
二、教学重点、难点:教学重点:生物氧化的概念及生理意义;呼吸链的概念、线粒体的两条呼吸链——NADH 氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的组成成分和排列顺序;氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位;胞液中NADH 氧化的两种转运机制:α-磷酸甘油穿梭及苹果酸天冬氨酸穿梭。
教学难点:呼吸链的组成成分和排列顺序;氧化磷酸化偶联机制;胞液中NADH 的氧化。
课程名称生物化学与分子生物学授课地点黄金校区教学楼选用教材“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《生物化学与分子生物学》(第八版)(人民卫生出版社,查锡良、药立波主编)授课章节课题第八章生物氧化第一节氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成第二节氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP 磷酸化偶联生成ATP 第三节氧化磷酸化的影响因素第四节其他氧化与抗氧化体系(共4学时)三、教学方法设计:1、结合机体营养物质代谢的三个阶段,以及生命活动的能量来源引出生物氧化的概念,导入本章的内容,同时结合已学过的化学知识及一些临床疾病(如CO中毒等)的发生与生物氧化的关系,说明学习生物氧化的重要性,激发学生的听课兴趣。
2、突出重点、讲透难点,抓住关键,做到深入浅出、通俗易懂。
3、通过多种方式加强与学生交流,充分调动学生的积极性。
四、教具或教学手段:教具:电脑、投影仪、话筒、粉笔、教鞭、多媒体课件。
线粒体呼吸和氧化磷酸化的关系线粒体呼吸与氧化磷酸化:一场细胞能量转换的交响乐大家好,我是生物学领域的一名专家。
今天,我想和大家聊聊线粒体在细胞中的重要作用——它就像是我们身体里的一个小型发电机,负责将食物中的能量转化为细胞可以使用的形式。
这不仅仅是一个简单的过程,而是一场复杂的能量转换“交响乐”。
让我们来了解一下什么是线粒体。
线粒体是细胞内的一个微小器官,它们位于细胞核的周围,形状像棒棒糖。
这些小棒棒糖内部充满了液体,里面住着一些神奇的酶。
其中,最关键的是线粒体内膜上的电子传递链,这个链就像一条长长的跑道,上面跑着一个个小小的运动员,他们就是被称为“蛋白质”的运动员。
那么,线粒体是如何工作的呢?简单来说,食物中的有机物进入线粒体后,会被分解成一种叫做ATP(三磷酸腺苷)的分子。
ATP就像是能量的货币,它储存了来自食物的能量。
然后,这些能量会通过电子传递链被转移到氧气上,产生大量的热量。
这个过程中,氧气变成了水,而电子则通过一系列反应被传递到线粒体内的其他部分。
这个过程听起来是不是很复杂?但是,正是这种复杂性让线粒体成为了细胞中的能量工厂。
每个运动细胞都需要能量,而这些能量都来自于线粒体。
想象一下,如果我们的身体没有线粒体,那么我们的生命活动将会停止。
这就是为什么线粒体对于我们来说如此重要的原因。
现在,让我们来谈谈氧化磷酸化。
这是一个非常关键的步骤,它决定了线粒体能够释放多少能量。
当电子传递链上的电子被转移时,它们会携带着质子穿过线粒体内膜。
在这个过程中,质子会从线粒体的一侧跑到另一侧,从而产生了一种叫做质子梯度的力。
这个力是非常强大的,它足以推动ATP的产生。
所以,我们可以看到,线粒体的工作方式就像是一场精密的交响乐。
每一个步骤都是精心设计的,都是为了确保能量的最大化利用。
这就是线粒体为什么能够在细胞中扮演如此重要的角色。
总结一下,线粒体是细胞中的能量工厂,它们通过氧化磷酸化的过程将食物中的能量转化为细胞可以使用的形式。
小鼠肝细胞线粒体的染色观察山东大学实验报告 2013 年 4 月14姓名系年级 2011级生命基地同组者科目细胞生物学实验题目小鼠肝细胞线粒体的染色观察学号实验四.小鼠肝细胞线粒体的染色观察Lab4. Staining and observation of mitochondriain mouse liver cells摘要:线粒体是细胞的“动力工厂”,对生物体的能量代谢活动起着至关重要的作用,线粒体在代谢活动旺盛的细胞中大量存在,如肌肉细胞、肝细胞、神经细胞等。
对此类细胞进行活体染色,对研究线粒体的性质、活动有着重要意义。
此次我们采用小鼠的肝脏细胞,对其进行活体染色,在显微镜下观察线粒体。
关键词:线粒体、活体染色、小鼠肝脏细胞前言:活体染色是指对生活有机体的细胞或组织能着色但又无毒害的一种染色方法。
它的目的是显示生活细胞内的某些结构,而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化学变化以致引起细胞的死亡。
活染技术可用来研究生活状态下的细胞形态结构和生理、病理状态。
根据所用染色剂的性质和染色方法的不同,通常把活体染色分为体内活染与体外活染两类,体内活染是以胶体状的染料溶液注入动、植物体内,染料的胶粒固定、堆积在细胞内某些特殊结构里,达到易于识别的目的。
体外活染又称超活染色,它是由活的动、植物分离出部分细胞或组织小块,以染料溶液浸染,染料被选择固定在活细胞的某种结构上而显色。
活体染料之所以能固定、堆积在细胞内某些特殊的部分,主要是染料的“电化学“特性起重要作用。
碱性染料的胶粒表面带阳离子,酸性染料的胶粒表面带有阴离子,而被染的部分本身也是具有阴离子或阳离子,这样,它们彼此之间就发生了吸引作用。
但不是任何染料皆可以作为活体染色剂之用,应选择那些对细胞无毒性或毒性极小的染料,而且总是要配成稀淡的溶液来使用;一般是以碱性染料最为适用,可能因为它具有溶解在类脂质(如卵磷脂、胆固醇等)的特性,易于被细胞吸收。
詹纳斯绿B(JanusgreenB)和中性红(neutralred)两种碱性染料是活体染色剂中最重要的染料,对于线粒体和液泡系的染色各有专一性。