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细胞生物学第七章线粒
体与叶绿体知识点整理
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、线粒体与氧化磷酸化
1.形态结构
外膜:标志酶:单胺氧化酶
是线粒体最外面一层平滑的单位膜结构;
通透性高;50%蛋白,50%脂类;
内膜:标志酶:细胞色素氧化酶
是位于外膜内侧的一层单位膜结构;缺乏胆
固醇,富含心磷脂——决定了内膜的不透性(限
制所有分子和离子的自由通过);蛋白质/脂类:3:1;
氧化磷酸化的关键场所
膜间隙:标志酶:腺苷酸激酶
其功能是催化ATP大分子末端磷酸基团转移到AMP,生成ADP
嵴:内膜内折形成,增加面积;需能大的细胞线粒体嵴数多
片状(板状):高等动物细胞中,垂直于线粒体长轴
管状:原生动物和植物中
基粒(ATP合成酶):位于线粒体内膜的嵴上的规则排列的颗粒
基质:标志酶:苹果酸脱氢酶
为内膜和嵴包围的空间,富含可溶性蛋白质的胶状物质,具有特定的pH
和渗透压;
三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化进行场所
含有大量蛋白质和酶,DNA,RNA,核糖体,Ca2+
2.功能
氧(1)通过基质中的三羧酸循环,进行糖类、脂肪和氨基酸的最终氧化
化
磷(2)通过内膜上的电子传递链,形成跨内膜的质子梯度
酸
化
(3)通过内膜上的ATP合成酶,合成ATP
2
ATP合成酶的结合变化和旋转催化机制(书P90)
头部F(αβγδε)α、β亚基具有ATP结合位点,
133
亲水性β亚基具有催化ATP合成的活性
*Delta*epsilonγε结合为转子,旋转以调节β亚基的3种构象
状态
δ与a、b亚基结合为定子
基部F(abc)C亚基12聚体形成一个环状结构
01210-12
疏水性定子在一侧将αβ与F连接起来
330
(4)细胞中Ca2+浓度的调节
氧化磷酸化的具体过程
①细胞内的储能大分子糖类、脂肪经酵解或分解形成丙酮酸和脂肪酸,氨基
酸可被分解为丙酮酸,脂肪酸或氨基酸进入线粒体后进一步分解为乙酰CoA;
②乙酰CoA通过基质中的TCA循环,产生含有高能电子的NADH和FADH2;
③这两种分子中的高能电子通过电子传递链,在过程中形成跨内膜的质子梯
度;4H+4H+
2H+
④质子梯度驱动ATP合成酶将ADP磷酸化成ATP,势能转变为化学能。
电子传递链(FMN→(cytb-FeS-cytc1)
FeS)
NADH链:复合物Ⅰ(NADH脱氢酶)UQ(泛醌)→复合物Ⅲ(细胞色素
FADH2链:复合物Ⅱ(琥珀酸脱氢酶)
(FAD→
FeS)
还原酶)→Cytc
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