《医学细胞生物学》课件：第七章 线粒体

1、第八章 线粒体一、线粒体形态、大小、数量和分布线状颗粒状光镜下形态大小直径约0.51um长度:1.5-3.0 m故名线粒体数目差异较大，如精子约25个，肝细胞超过2000个分布于生理功能旺盛和需要能量较多的部位。蛋白质，占65-70%脂类，占25-30%DNA，占5%多种辅酶维生素无机离子等 二. 线粒体的化学组成含酶最多的细胞器；内膜为膜蛋白最丰富的膜唯一含DNA、核糖体的细胞器。脂类内膜外膜磷脂酰胆碱低高胆固醇低高心磷脂高低磷质/蛋白质0.270.82心磷脂 cardiolipin ，亦称双磷脂酰甘油, 是仅有的含有双甘油的磷脂。三.线 粒 体的结 构：（一）显微 结构线粒体细胞核核仁小白

2、鼠肝细胞切片肾小管内皮细胞切片（二）电镜下的形态（超微结构）12(3)嵴和基粒3(1)外膜内膜基质膜间隙 单胺氧化酶 腺苷酸激酶 细胞色素c氧化酶苹果酸脱氢酶 线粒体中特征酶的分布 1.糖酵解（胞质） 丙酮酸（胞质） 2.乙酰辅酶A（基质） 3.Krebs 循环（基质） 4.电子传递和氧化磷酸化（内膜与基粒 ）细胞氧化的基本过程 四.线粒体的功能：细胞呼吸（细胞氧化） （一）酵 解2丙酮酸（C3H4O3 ）+ 2H2O 葡萄糖 （C6H12O6） 特点： （1） 不需氧，细胞质基质中进行 （2）净生成2个ATP，能量储藏在丙酮酸中2NAD+2NADH + 2H+2ADP + 2Pi2ATP（二

3、）乙酰辅酶A生成乙酰-CoA + CO2C3H4O3 +辅酶A(CoA) 特点：（1)线粒体基质中进行（2)3C的丙酮酸变成活泼的2C乙酰辅酶A（3)无ATP形成2NAD+2NADH + 2H+2NADH+H+葡萄糖丙酮酸NADNADH2CO2乙 酸CoA乙酰CoA草酰乙酸三羧酸循环（柠檬酸循环）柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸NADCO2-酮戊二酸NADCO2琥珀酸FADFADH+H+延胡索酸苹果酸NAD131NADH+H+NADH+H+（三）三羧酸循环 （基质）1.电子传递链NADH-CoQ还原酶琥珀酸-CoQ还原酶细胞色素c及其氧化酶两条呼吸链：NADH呼吸链和FADH2呼吸链CoQ细胞色素c还原

4、酶(Fe-S)FMNbc1(FeS)a-Cua3-Cu（四）电子传递氧化磷酸化2.电子传递形成H+浓度差（膜电位）3.质子动力势驱动ATP形成4.一分子葡萄糖产生ATP的统计: 1葡萄糖 2ATP+2丙酮酸 酵解氧化磷酸化2丙酮酸38ATP34ATP2ATP没有太阳，就没有生命。食物中的能量如何转换为 ATP? 食物（线粒体）ATP 在特定细胞器（主要是线粒体）内，在O2的参与下，分解各种供能物质释放CO2和能量，而且将能量贮存于ATP的过程，称为细胞呼吸（细胞氧化）细胞呼吸的最终反应式：C6H12O6+6O2- 6CO2+6H2O+能量燃烧反应只有能量释放，没有ATP的形成。与燃烧反应相比：

5、化学反应相同 终产物相同 能量相等。你看一小时电视需要多少能量？你看书一小时需要多少能量？你睡觉一小时需要多少能量？72卡88卡48卡你每天的活动需要多少能量？逛街 110大卡 游泳 1036大卡 骑脚踏车 184大卡 泡澡 168大卡 开车 82大卡 烫衣服 120大卡 打网球 352大卡 洗碗 136大卡 看电影 66大卡 爬楼梯 480大卡 溜狗 130大卡 洗衣服 114大卡 郊游 240大卡 打扫 228大卡 跳有氧运动 252大卡 跳绳 448大卡 打拳 450大卡 午睡 48大卡 念书 88大卡 跳舞 300大卡 工作 76大卡 慢走 255大卡 打高尔夫球 186大卡 快走 5

6、55大卡 看电视 72大卡 慢跑 655大卡 打桌球 300大卡 快跑 700大卡 骑马 76大卡 体能训练 300大卡 滑雪 354大卡 健身减肥操 300大卡 插花 114大卡 练武术 790大卡 买东西 180大卡 仰卧起坐 432大卡 慢跑，细胞消耗氧气来分解葡萄糖并获得能量， 同时产生二氧化碳和水快跑，细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳哪一种跑步方式主要是通过线粒体功能？五、线粒体的半自主性线粒体有独立的遗传系统1.mtDNA是环状，裸露，信息量较小，有独立的编码系统,和细菌DNA相似。2.mtDNA可进行自我复制，转录自己的mRNA、tRNA、rRNA3.有自己的核糖体，能独立合成线

7、粒体蛋白质（电子传递链酶复合体中的亚基：细胞色素C氧化酶、ATP酶复合体F0的亚基等） 4. mtDNA所用遗传密码和“通用”的遗传密码不完全相同。密码子核密码子编码氨基酸线粒体密码子编码氨基酸哺乳动物果 蝇链孢酶菌酵 母植 物UGA终止密码子色氨酸色氨酸色氨酸色氨酸终止密码子AGA、AGG精氨酸终止密码子丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸AUA异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸AUU异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸异亮氨酸CUU、CUCCUA、CUG亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸亮氨酸线粒体与核密码子编码氨基酸比较线粒体遗传系统受核遗传系统的制约1.mtDNA复制所需的DNA聚合酶是由核DNA编码的，线粒体的遗传系统受控于细胞核遗传系统 2.90%的线粒体蛋白质由核DNA编码3.线粒体的生长和增殖受两套系统控制线粒体蛋白质合成与原核细胞相似1. mRNA的转录和翻译这两个过程几乎在同一时间、地点进行2. 蛋白质合成的起始