细胞的能量转换线粒体和叶绿体.ppt

化学渗透学说第63页,共87页，星期六，2024年，5月第64页,共87页，星期六，2024年，5月Mithchell’sChemiosmotictheory(1961)Morethan2?1026molecules(160kg)ofATPperdayinourbodies.第65页,共87页，星期六，2024年，5月Otherrolesfortheproton-motiveforceinadditiontoATPsynthase第66页,共87页，星期六，2024年，5月2、构象耦联假说1979年Boyer提出构象耦联假说，主要观点是：H+通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，带动γ转动，γ端部不对称，引起F1上3个β亚基的催化位点的构象周期性变化(L、T、O)。在L构象，ADP、Pi与酶疏松结合；在T构象与酶紧密结合，合成ATP；在O构象ATP与酶的亲和力低，被释放。每个亚基要经过3次构象改变才能催化合成1个ATP。第67页,共87页，星期六，2024年，5月第68页,共87页，星期六，2024年，5月第69页,共87页，星期六，2024年，5月支持构象耦联假说的实验有：1．日本的吉田（MassasukeYoshida）等人将α3β3γ固定在玻片上，在γ亚基的顶端连接荧光标记的肌动蛋白纤维，在含有ATP的溶液中温育时，在显微镜下可观察到γ亚基带动肌动蛋白纤维旋转。2．在另外一个实验中，将荧光标记的肌动蛋白连接到ATP合酶的F0亚基上，在ATP存在时同样可以观察到肌动蛋白的旋转。第70页,共87页，星期六，2024年，5月第71页,共87页，星期六，2024年，5月（四）氧化磷酸化抑制剂1.电子传递抑制剂:①抑制NADH→CoQ电子传递:阿米妥、鱼藤酮、杀粉蝶素A。②抑制Cytb→Cytc1电子传递:抗霉素A③抑制细胞色素氧化酶→O2:CO，CN，NaN3，H2S第72页,共87页，星期六，2024年，5月2．磷酸化抑制剂:与F0结合，阻断H+通道，从而抑制ATP合成：寡霉素、二环己基碳化二亚胺(DCC)3．解偶联剂(uncoupler):使氧化和磷酸化脱偶联，氧化仍可进行，而磷酸化不能进行。解偶联剂为离子载体或通道，能增大内膜对H+通透性，消除H+梯度，无ATP生成，使氧化释放出的能量全部以热的形式散发动物棕色脂肪组织和肌肉线粒体中有独特的解偶联蛋白，与维持体温有关。第73页,共87页，星期六，2024年，5月常用解偶联剂主要有：质子载体：2，4-二硝基酚(DNP)，羰基-氰-对-三氟甲氧基苯肼(FCCP)。质子通道:增温素。其它离子载体：缬氨霉素。某些药物：如过量的阿斯匹林也使氧化磷酸化部分解偶联，从而使体温升高。第74页,共87页，星期六，2024年，5月三、线粒体的半自主性1963年发现线粒体DNA(mtDNA)后，又在线粒体发现RNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶、tRNA、核糖体等进行DNA复制、转录和蛋白质翻译的全套装备，说明线粒体具独立遗传体系。第75页,共87页，星期六，2024年，5月线粒体能合成蛋白质，但合成能力有限。线粒体1000多种蛋白质中，自身合成的仅十余种。线粒体核糖体蛋白、氨酰tRNA合成酶、许多结构蛋白，都是核基因编码，在胞质中合成，定向转运到线粒体.故称线粒体为半自主细胞器。第76页,共87页，星期六，2024年，5月利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和胞质蛋白质合成，发现人的mtDNA编码的多肽为细胞色素c氧化酶的3个亚基，F0的2个亚基，NADH脱氢酶的7个亚基和细胞色素b等13条多肽。mtDNA还合成12S和16SrRNA及22种tRNA。第77页,共87页，星期六，2024年，5月GenesinmtDNAencoderRNAs,tRNAs,andsomemitochondrialproteinsHumanmtDNA:16,569bp2rRNAs,22tRNAs,13polypeptides:NADHreductase.7sub.Ctyb-c1complex.1cytbCytoxidase.3subunits