细胞学第9讲-叶绿体[精选].ppt

Chapter9 chloroplast(叶绿体) 自养生物和异养生物 叶绿体 叶绿体(chloroplast)是植物细胞所特有的能量转换细胞器,其主要功能是进行光合作用,即利用光能同化二氧化碳和水,生成糖,同时产生分子氧。 8.1 叶绿体的形态 叶绿体与前质体、质体 8.2 叶绿体的结构与化学组成 ◆叶绿体膜(chloroplast membrane)、 叶绿体被膜（chloroplast envelope) ◆类囊体(thylakoid) ◆基质(stroma) 8.2.1 叶绿体膜 脂 外膜 内膜 类囊体膜 糖脂 单半乳糖二乙酰甘油 17 55 40 二半乳糖二乙酰甘油 29 29 19 硫醌二乙酰甘油 6 5 5 磷脂 磷脂酰甘油 10 9 5 磷脂酰胆碱 32 0 0 磷脂酰肌醇 5 1 1 光吸收色素 叶绿素 0 0 20 类胡萝卜素 〈1 〈1 6 醌 0 0 3 蛋白质/脂的比值 0.35 0.9 1.5 8.2.2 类囊体(thylakoid) 基粒类囊体（granum thylakoid）、 堆积类囊体(staked thylakoids) 基质类囊体（stroma thylakoid ）、 基质片层(stroma lamella)、非堆积的类囊体(unstaked thylakoids) 类囊体膜的化学组成 ◆蛋白约占60% 、脂类约占40%。 ◆蛋白分为内在蛋白和外周蛋白两类。 ◆外周蛋白在类囊体膜的叶绿体基质面的较多。 ◆内在蛋白镶嵌在脂双层中,如质体兰素、 细胞色素等。 8.2.3 基质(stroma) ◆淀粉颗粒 ◆质体小球(plastoglobule)— 脂 ◆RuBP羧化酶—— 60％ ◆核糖体 ◆DNA和RNA 基质是CO2固定的场所 8.3 叶绿体蛋白的定位 一、由ctDNA编码,在叶绿体核糖体上合成 二、由核DNA编码,在叶绿体核糖体上合成 三、由核DNA编码,在细胞质核糖体上合成 叶绿体蛋白的运输机理 细胞质中合成的叶绿体前体蛋白含有一段导肽,也称转运肽(transit peptides)。 8.4.1.3 光合磷酸化 (photophosphorylation) 利用已形成的3-磷酸甘油醛经一系列的相互转变最终再生成5-磷酸核酮糖，然后在磷酸核酮糖激酶的作用下,发生磷酸化作用生成RuBP, 再消耗一个ATP。 8.4.2.2 光呼吸和C4 植物 8.5　线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 8.6　线粒体和叶绿体的增殖与起源 ◆非循环式光合磷酸化(non-cyclic photophosphorylation) ◆循环式光合磷酸化(cyclic photophosphorylation) 光合磷酸化的类型 13 光照后，激发态的叶绿素P680从水光 解中得到电子，电子传递经过两个光系统， 并在传递过程中产生H+梯度并同磷酸化相 偶联，产生ATP。 在此过程中，电子的传递是一个开放的 通道。电子的最终受体是NADP+，最终产 物有ATP、NADPH、分子氧。 非循环式光合磷酸化 14 非循环式光合磷酸化 两个光系统的协调作用 循环式光合磷酸化 光诱导的电子从PSI传递给铁氧还蛋白后不是进一步传递给NADP+，而是传 递给细胞色素b/f复合物，再经由PC而流回到PSI。 此过程的产物仅为ATP，无NADPH和分子氧。 它用来调控ATP和NADPH的比值。 15 循环式光合磷酸化 8.4.2 暗反应（dark reaction） 暗反应，又称light-independent reaction。指叶绿体利用光反应产生的NADPH和ATP的化学能，将CO2还原合成糖。CO2还原成糖的反应不需要光，故这一反应称为暗反应。 暗反应是在叶绿体基质中进行的。 16 8.4.