线粒体药学细胞学.pptVIP

第29页，共47页，星期日，2025年，2月5日四、线粒体与信号转导线粒体已经从细胞内的寄生者演化为细胞代谢、应激和死亡的关键调控者。线粒体通过动态行为、外膜功能和产物变化（如ATP和ROS），在细胞死亡、抗病毒、抗炎、自噬等信导途径中发挥重要作用。线粒体是能量状态的灯塔，NAD:NADH、AMP:ATP及乙酰辅酶A浓度都是线粒体活性状态的信号。呼吸链蛋白、转位蛋白、凋亡诱导因子等参与调控多种生理和病理过程。最近发现，线粒体Sirt3、4、5可感应乙酰辅酶A等的浓度，反馈调控线粒体蛋白的乙酰化水平。第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日第四节、线粒体的半自主性(1)有mtDNA(约16569bp，环状、裸露)可独立进行复制、转录、翻译,有其自已的遗传特点(2)有自已特殊的蛋白质合成系统(mtDNA,线粒体核糖体,线粒体tRNA等)(3)其核糖体结构、蛋白质合成起始过程及对药物的敏感性都与细菌相似、不同于核(4)有其特殊的物质转运系统,不与细胞质交换DNA和RNA,不输出蛋白质1.自主性表现第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日(1)mtDNA信息量少，只能合成5%的内膜蛋白。mtDNA编码：2种rRNA（构成线粒体核糖体）22种tRNA（线粒体转运RNA）13种多肽（只形成呼吸酶复合体的6个亚单位）(2)其蛋白合成系统中的DNA聚合酶，RNA聚合酶，核糖体蛋白质、氨基酸活化酶等仍由核基因编码。2.自主性的限制第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日授课内容线粒体概论线粒体的结构线粒体的功能线粒体在药学研究中的应用第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日第一节、线粒体概论线粒体是真核细胞内由双层膜包被的产能细胞器，占细胞质量的1/5以上。线粒体是半自主性细胞器，拥有独特的基因组（mtDNA）及复制、转录和翻译系统(蛋白质合成系统)。线粒体是真核细胞内能量转换的细胞器，也是动物细胞生成ATP的主要场所，是生命活力之源，与生老病死密切相关。线粒体是一个结构复杂而敏感多变的细胞器，随细胞的类型和状态不同而有复杂的动态变化。第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日1850s已观察到线粒体，被描述为细胞中的线和粒。1888，Kollicker分离肌线粒体，认为线粒体有脂质被膜。1890，Altman猜测线粒体（bioplast）是胞内的菌样克隆，是自治的基本生命单元。1897，Benda命名mitochondrion，沿用至今。1940s应用离心和电镜发现脂肪酸氧化、三羧酸循环、ATP合成都位于线粒体。1961，Mitchell提出ATP合成的化学渗透假说。1963，NassM和NassS发现线粒体DNA。1981，剑桥大学Anderson等完成人线粒体基因组测序。第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日Krebs和Mitchell第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日第二节、线粒体的形态结构一、光镜下线粒体形态、大小、数量及分布直径约0.5~1um线状颗粒状故名线粒体（一）形态、大小第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日依细胞类型而异，动物细胞一般数百到数千个。利什曼原虫:一个巨大的线粒体；海胆卵母细胞：30多万个。随细胞生理功能及生理状态变化需能细胞：线粒体数目多，如哺乳动物心肌、小肠、肝等内脏细胞；飞翔鸟类胸肌细胞：线粒体数目比不飞翔鸟多；运动员肌细胞：线粒体数目比不常运动人的多。（二）数量第7页，共47页，星期日，2025年，2月5日（三）分布分布:不均，细胞代谢旺盛的需能部位比较集中。肌细胞:线粒体沿肌原纤维规则排列；精子细胞:线粒体集中在鞭毛中区；分泌细胞：线粒体聚集在分泌物合成的区域；肾细胞：线粒体靠近微血管，呈平行或栅状列。线粒体的分布多集中在细胞的需能部位，有利于细胞需能部位的能量供应。第8页，共47页，星期日，2025年，2月5日线粒体的分布（三重染色）第9页，共47页，星期日，2025