第六章细胞的能量转换器.ppt

碳同化 景天科酸代谢途径（CAM） 磷酸烯醇式丙酮酸 (PEP)+ CO2 草酰乙酸(OAA) 苹果酸（积累于液泡中） CO2 丙酮酸 夜间气孔开放 白天气孔关闭 磷酸烯醇式丙酮酸 (PEP) 酸多糖少 酸少糖多 电子传递 动画 非循环光合磷酸化 循环式光合磷酸化 类囊体膜上的成分 Chl Chl* 光子 反应中心叶 绿素分子 激发态 天线系统 色素分子 光子 共振机制 捕光色素 中心色素 Chl Chl* e A A- D D+ 光系统Ⅱ P680 P700 光系统Ⅰ 光合作用单位 光合作用单位 电子传递链 第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 线粒体和叶绿体的相似点： 线粒体和叶绿体都是双层膜细胞器 功能都是转换能量 线粒体： 把储藏在有机物中稳定的化学能，转化成直接能源ATP。 叶绿体： 把光能转化成化学能ATP、还原为NADPH，同时把这些 不稳定的化学能转化成稳定的化学能，储藏在有机物中。 都是半自主细胞器： 线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译 蛋白质的体系，既具有核外基因及其表达体系。但组成 线粒体和叶绿体蛋白绝大多数是由核基因编码。 第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 1）两种细胞器含有DNA自我复制、转录、翻译所必需的基 本组分。 2）两种细胞器中的蛋白绝大多数是由核基因编码的。这些 蛋白在细胞质基质中合成，然后被转运至细胞器中。 3）细胞核与细胞器之间存在着密切的、精确的、严格调控 的关系。 线粒体和叶绿体的自主性是有限的，对核遗传 系统有很大的依赖性。 因此，线粒体和叶绿体的增殖和生长受核基因、自身基因两套遗传信息的控制，所以称半自主性细胞器。 第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 一、线粒体和叶绿体的DNA 二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成 三、线粒体和叶绿体蛋白质的转运 一、线粒体和叶绿体的DNA 均为环状双链DNA，与细菌相似。 不同物种细胞中的mtDNA、ctDNA大小不一。 例如： mtDNA：动物细胞中周长多为5um；酵母菌26um。 人类最短; ctDNA： 赤松藻最小，衣藻最大。 核中DNA远远大于mtDNA、ctDNA 半保留自我复制方式，受核基因调控。 如：DNA聚合酶由核基因编码，在细胞质基质中合成。 线粒体和叶绿体的核糖体70S，与细菌相似。 二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成 研究方法： 用标记氨基酸培养细胞，用氯霉素和放线菌酮分别抑制线粒体或叶绿体、细胞质基质蛋白质的合成，找出线粒体、叶绿体中合成的蛋白。 在线粒体中合成的蛋白只有20多种。 在叶绿体中合成的蛋白60多种。 不同来源的细胞，表达的产物既有共性又有差异。页 叶绿体蛋白质组成的来源： ctDNA编码，叶绿体核糖体合成； 核基因编码，细胞质中合成； 核基因编码，叶绿体中合成。 三、线粒体和叶绿体蛋白质的转运 线粒体蛋白质的转运 叶绿体蛋白的转运 线粒体蛋白质的转运 蛋白质合成定位的特点：后转移方式 转运前的状态： 伸展的前体蛋白 N端的蛋白质信号序列称导肽 前体蛋白=成熟蛋白+导肽 导肽的特点： 1）多位于N端，约由20个氨基酸，富含精氨酸、带羟基的 氨基酸。 2）形成一个两性的α螺旋，带正电荷的亲水氨基 酸和不带 电荷的疏水氨基酸分别位于α的两侧。 3）对转运的蛋白质无特异性的要求。 wzf:: 分子伴侣Hsp使蛋白维持伸展状态。这是一个消耗ATP的过程。 转运后的状态: 信号序列在导肽酶的作用下，被切除。 形成的成熟蛋白重折叠。 被转运蛋白所到达的特定部位： 外膜、内膜、膜间隙、基质。 进入不同部位的蛋白具有不同的转运途径。 蛋白质的转运装置：即转位因子 两部分构成：受体和蛋白质通过的孔道 TOM复合体： 负责通过外膜，进入膜间隙。 受体部分功能：识别与结合导肽。； TOM复合体的通道：被称为GIP（general import pore）， 相当于内质网上的易位子（Sec61蛋白复合体）。 TIM复合体： 其中TIM23负责