2021年细胞生物学线粒体与叶绿体知识点整理.docVIP

一、线粒体和氧化磷酸化 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 是在外膜内侧一层单位膜结构；缺乏胆固醇，富含心磷脂——决定了内膜不透性（限制全部分子和离子自由经过）；蛋白质/ 脂类：3:1； 氧化磷酸化关键场所 膜间隙：标志酶：腺苷酸激酶 其功效是催化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）：在线粒体内膜嵴上规则排列颗粒 基质：标志酶：苹果酸脱氢酶 为内膜和嵴包围空间，富含可溶性蛋白质胶状物质，含有特定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+ 功效 氧化磷酸化 经过基质中三羧酸循环，进行糖类、脂肪和氨基酸最终氧化 氧化磷酸化 经过内膜上电子传输链，形成跨内膜质子梯度 经过内膜上ATP合成酶，合成ATP ATP合成酶结合改变和旋转催化机制（书P90） *Delta *epsilon头部F1(α3 *Delta *epsilon 亲水性 α、β亚基含有ATP结合位点， β亚基含有催化ATP合成活性 γε结合为转子，旋转以调整β亚基3种构象状态 δ和a、b亚基结合为定子 基部F0（a1b2c10-12 疏水性 C亚基12 聚体形成一个环状结构 定子在一侧将α3β3和F0连接起来 （4）细胞中Ca2+浓度调整 氧化磷酸化具体过程 细胞内储能大分子糖类、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深入分解为乙酰CoA； 乙酰CoA经过基质中TCA循环，产生含有高能电子NADH和FADH2; 这两种分子中高能电子经过电子传输链，在过程中形成跨内膜质子梯度； 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。 2H+4H+4H+（cytb-FeS-cytc1）（FMN→FeS）电子传输链 2H+ 4H+ 4H+ （cytb-FeS-cytc1） （FMN→FeS） NADH链：复合物Ⅰ（NADH脱氢酶） UQ（泛醌）→复合物Ⅲ（细胞色素 （FAD→FeS） （FAD→FeS） （CuA-Cyt a-Cyt a3-Cu B）还原酶）→Cytc（细胞色素c）→复合物Ⅳ（细胞色素C氧化酶）→O2→H2O （CuA-Cyt a-Cyt a3-Cu B） ATP合成酶结合改变和旋转催化机制 F1上3个β亚基构象总是不一样，和核苷酸结合也不一样, 有紧密结合态（T态）、松散结合态(L态)和空置状态（O态）； 每一个β亚基要经过3次构象改变才催化合成1个ATP分子； F0上H+转运积累到足够扭力距时，推进γ亚基在α3β3形成圆筒中反时针转动120度，使β亚基释放1个ATP分子； 每进入2个H+可驱动合成1个ATP分子； 叶绿体和光合作用 形态结构 外膜，内膜 类囊体：基粒类囊体：很多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为叶绿体基粒， 组成基粒类囊体，叫做基粒类囊体。 基质类囊体： 贯穿在两个或两个以上基粒之间没有发生垛叠类囊体称为基质类囊体。 光合作用膜（类囊体膜）：小颗粒：含有光系统Ⅰ(PSⅠ)活性 大颗粒：含有光系统Ⅱ(PSⅡ)活性 ATP合成酶： C F0有4个亚基 C F1为α3β3γδε 光系统：进行光吸收功效单位称为光系统, 是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成复合物。每一个光系统含有两个关键成份∶捕光复合物(light-harvesting complex)和光反应中心复合物(reaction-center complex)。 基质： 叶绿体内膜和类囊体之间液态胶体物质； 有DNA，RNA，核糖体，淀粉粒和酶 2. 功效------光合作用 光反应 原初反应 指从天线色素分子被光激发，到引发第一个光化学反应为止过程，包含光能吸收、传输和光化学反应 （光能→电能） 光合色素 天线/捕光色素——吸收光能并将之有效地传输到反应中心色素； 反应中心色素——将光能转化为化学能 光化学反应：由光引发反应中心色素分子和原初电子受体间氧化还原反应。 电子传输和光合磷