医学细胞生物学06线粒体与细胞的能量转换.ppt

呼吸链蛋白质组成 每个复合体都由多条多肽链（大部分由核基因组编码，少部分由线粒体基因组编码）组成 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 线粒体内膜（包括嵴）的内表面附着的圆球形基粒。 将呼吸链电子传递过程中释放的能量用于使ADP磷酸化生成ATP的关键装置。 化学本质是ATP合酶复合体，也称F0F1ATP合酶。 2.ATP合酶复合体 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 三、氧化磷酸化耦联是能量转换的关键 (一)呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础 第六章 线粒体与细胞的能量转换 2.ATP合酶复合体 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 三、氧化磷酸化耦联是能量转换的关键 (一)呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础 第六章 线粒体与细胞的能量转换 电子传递过程中释放出的能量被F0F1ATP合酶用来催化ADP磷酸化而合成ATP，ATP生成部位即是氧化磷酸化偶联部位。 (二)氧化磷酸化耦联 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 三、氧化磷酸化耦联是能量转换的关键 第六章 线粒体与细胞的能量转换 (三)耦联机制——化学渗透假说 化学渗透假说（chemiosmotic coupling hypothesis）认为氧化磷酸化偶联的基本原理是： 电子传递中的自由能差造成H+穿膜传递，转变为横跨线粒体内膜的电化学质子梯度。 质子顺梯度回流并释放出能量，驱动结合在内膜上的ATP合酶，催化ADP磷酸化合成ATP。 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 三、氧化磷酸化耦联是能量转换的关键 第六章 线粒体与细胞的能量转换 电子传递与氧化磷酸化过程 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 ATP合成的结合变构机制 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 质子流引起γ亚基 旋转120° γ亚基旋转120° 质子流引起γ亚基 旋转120° 1 2 3 第三节 线粒体与疾病 一、疾病过程中的线粒体变化 二、mtDNA突变与疾病 三、线粒体融合和分裂异常相关的疾病 四、线粒体疾病的治疗 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 一、疾病过程中的线粒体变化 线粒体对外界环境因素的变化很敏感，一些环境因素的影响可直接造成线粒体功能的异常。 随着年龄的增长，线粒体的氧化磷酸化能力下降。 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 二、mtDNA突变与疾病 线粒体含有自身独特的环状DNA，但其DNA是裸露的，易发生突变且很少能修复。 以线粒体结构和功能缺陷为主要疾病原因的疾病常称为线粒体疾病（mitochondrial disorders）。 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 三、线粒体融合和分裂异常相关的疾病 线粒体融合和分裂异常或者编码参与线粒体融合和分裂蛋白的基因发生突变，就可能导致疾病的发生。 参与线粒体分裂的Drp1基因发生突变时，导致婴儿出生后大脑发育障碍、视神经萎缩同时并伴有其他一些严重的并发症 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 三、线粒体融合和分裂异常相关的疾病 当线粒体分裂被扰乱时，会导致一些常见的线粒体功能失常，如线粒体膜电位缺失，ROS增高以及线粒体DNA丢失等。 介导细胞融合的蛋白Opa1和Mfn2的突变会引起Kjer’s病（常染色体显性视神经萎缩症）和2A型腓骨肌萎缩症。 Mitochondria and Energy Conversion 退 出 首 页 第六章 线粒体与细胞的能量转换 四、线粒体疾病的治疗 目前线粒体疾病治疗的基本措施包括： 补充疗法 给患者添加呼吸链所需的辅酶。 2. 选择疗法 选用一些能促进细胞排斥突变线粒体的药物对患者进行治疗以增加异质体细胞中正常线粒体的比例，从而将细胞的氧化磷酸化水平升高至阈值以上。 Mitochondria and