细胞生物学 线粒体和叶绿体精编版
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细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器。
它们在细胞代谢和能量转换中发挥着重要的作用。
以下是关于线粒体和叶绿体的一些重要知识点:线粒体:1.结构:线粒体是一个由两层膜包围的细胞器。
它包含一个外膜和一个内膜,内膜形成了许多内突起,称为线粒体内膜嵴。
2.能量转换:线粒体是细胞中的能量生产中心。
它通过细胞呼吸过程中的氧化磷酸化来产生能量,将食物分子中的化学能转化为细胞可以使用的三磷酸腺苷(ATP)。
3. 基因组:线粒体具有自己的基因组,称为线粒体DNA(mtDNA)。
它主要编码细胞呼吸过程中所需的蛋白质。
mtDNA由母亲遗传给子代,因此线粒体DNA有助于研究人类的遗传和进化。
4.线粒体疾病:线粒体功能障碍可以导致许多疾病,如线粒体脑肌病、线粒体糖尿病和阿尔茨海默病。
这些疾病通常会影响能量的产生和细胞的正常功能。
叶绿体:1.结构:叶绿体是植物和一些原生生物中的细胞器。
它也是由两层膜包围,并且内膜形成了一系列叫做叶绿体嵴的结构。
2.光合作用:叶绿体是光合作用的主要场所,其中光能转化为化学能以供细胞使用。
叶绿体中的叶绿素能够吸收太阳能,并将其转化为光合作用的产物,如葡萄糖。
3. 基因组:叶绿体也具有自己的基因组,称为叶绿体DNA(cpDNA)。
它主要编码参与光合作用和叶绿体功能的蛋白质。
4.叶绿体疾病:类似于线粒体疾病,叶绿体功能障碍也会导致一系列疾病,在植物中称为叶绿体遗传病。
这些疾病通常会导致叶绿体的正常结构和功能受损。
1.起源:线粒体起源于古代原核生物,而叶绿体起源于古代蓝藻细菌。
这些细菌进化成为现代细胞中的线粒体和叶绿体。
2.功能:线粒体主要参与能量转换,而叶绿体主要参与光合作用。
它们在细胞代谢中的角色不同,但都与能量生产和细胞功能密切相关。
3.基因组:线粒体和叶绿体都有自己的基因组,具有其中一种程度的自主复制和表达能力。
不过,线粒体基因组比较小,叶绿体基因组比较大。
细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、线粒体与氧化磷酸化1. 形态结构外膜:标志酶:单胺氧化酶是线粒体最外面一层平滑的单位膜结构;通透性高;50%蛋白,50%脂类;内膜:标志酶:细胞色素氧化酶是位于外膜内侧的一层单位膜结构;缺乏胆固醇,富含心磷脂——决定了内膜的不透性(限制所有分子和离子的自由通过);蛋白质/ 脂类:3:1;氧化磷酸化的关键场所膜间隙:标志酶:腺苷酸激酶其功能是催化ATP 大分子末端磷酸基团转移到AMP,生成ADP嵴:内膜内折形成,增加面积;需能大的细胞线粒体嵴数多片状(板状):高等动物细胞中,垂直于线粒体长轴管状:原生动物和植物中基粒(ATP 合成酶):位于线粒体内膜的嵴上的规则排列的颗粒基质:标志酶:苹果酸脱氢酶为内膜和嵴包围的空间,富含可溶性蛋白质的胶状物质,具有特定的pH 和渗透压;三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化进行场所含有大量蛋白质和酶,DNA ,RNA ,核糖体,Ca2+2. 功能(1) 通过基质中的三羧酸循环,进行糖类、脂肪和氨基酸的最终氧化 (2) 通过内膜上的电子传递链,形成跨内膜的质子梯度 (3) 通过内膜上的ATP 合成酶,合成ATP 氧化磷酸化ATP 合成酶的结合变化和旋转催化机制(书P90)(4)细胞中Ca 2+浓度的调节>>氧化磷酸化的具体过程① 细胞内的储能大分子糖类、脂肪经酵解或分解形成丙酮酸和脂肪酸,氨基 酸可被分解为丙酮酸,脂肪酸或氨基酸进入线粒体后进一步分解为乙酰CoA ; ② 乙酰CoA 通过基质中的TCA 循环,产生含有高能电子的NADH 和FADH2; ③ 这两种分子中的高能电子通过电子传递链,在过程中形成跨内膜的质子梯度; ④ 质子梯度驱动ATP 合成酶将ADP 磷酸化成ATP ,势能转变为化学能。
>>电子传递链NADH 链:复合物Ⅰ(NADH 脱氢酶) UQ (泛醌)→复合物Ⅲ(细胞色素FADH2链:复合物Ⅱ(琥珀酸脱氢酶)还原酶)→Cytc (细胞色素c )→复合物Ⅳ(细胞色素C 氧化酶)→O2→H2O>> ATP 合成酶的结合变化和旋转催化机制F1上3个β亚基的构象总是不同的,与核苷酸结合也不同, 有紧密结合态(T 态)、松散结合态(L 态)和空置状态(O 态);每一个β亚基要经过3次构象改变才催化合成1个ATP 分子;F0上H+的转运积累到足够的扭力距时,推动γ亚基在α3β3形成的圆筒中反时针转动120度,使β亚基释放1个ATP 分子;(FMN →FeS ) (cytb-FeS-cytc1) (CuA-Cyt a-Cyt a3-Cu B ) (FAD →FeS ) 4H+ 4H+ 2H+每进入2个H+可驱动合成1个ATP分子;一.叶绿体与光合作用1.形态结构外膜,内膜类囊体:基粒类囊体:许多类囊体象圆盘一样叠在一起,称为叶绿体基粒,组成基粒的类囊体,叫做基粒类囊体。