“动力工厂”之称-线粒体主要由蛋白质和脂类组成课件.ppt
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1、细胞生物学闽清一中 生物组 林惠平1细胞质细胞质(1)细胞质的基质)细胞质的基质 物质:小分子的水、无机离子,中等分子物质:小分子的水、无机离子,中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸,大分子的蛋白质、的脂类、氨基酸、核苷酸,大分子的蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。核酸、脂蛋白、多糖。细胞质的基质主要有两个方面的功能:一细胞质的基质主要有两个方面的功能:一是含有大量的酶,生物代谢的中间代谢过程大是含有大量的酶,生物代谢的中间代谢过程大多是在细胞质基质中完成,如糖酵解途径、磷多是在细胞质基质中完成,如糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成等;二是细胞质基质酸戊糖途径、脂肪酸合成等;二是细胞质基质作为细胞器的微
2、环境,为维护细胞器正常结构作为细胞器的微环境,为维护细胞器正常结构和生理活动提供所需的环境,也为细胞器的功和生理活动提供所需的环境,也为细胞器的功能活动提供底物。能活动提供底物。2、细胞器细胞器线粒体线粒体 线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器,各种生命线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器,各种生命活动所需的能量大部分都是靠线粒体中合成的活动所需的能量大部分都是靠线粒体中合成的ATP提供的,提供的,因此有细胞的因此有细胞的“动力工厂动力工厂”之称。之称。线粒体主要由蛋白质和脂类组成,其中蛋白质占线粒体线粒体主要由蛋白质和脂类组成,其中蛋白质占线粒体干重的一半以上。此外还有少量的干重的一
3、半以上。此外还有少量的DNA、RNA、辅酶等。线辅酶等。线粒体含有许多种酶类,其中有的酶是线粒体某一结构特有的粒体含有许多种酶类,其中有的酶是线粒体某一结构特有的(标记酶),比如线粒体(标记酶),比如线粒体外膜外膜的标记酶为单胺氧化酶,的标记酶为单胺氧化酶,内膜内膜为细胞色素氧化酶,为细胞色素氧化酶,膜间隙膜间隙为腺苷酸激酶,为腺苷酸激酶,线粒体基质线粒体基质的为的为苹果酸脱氢酶。苹果酸脱氢酶。分为以下四个部分:分为以下四个部分:外膜外膜 为一个单位膜,膜中蛋白质与脂类含量几乎均等。物质为一个单位膜,膜中蛋白质与脂类含量几乎均等。物质通透性较高。通透性较高。内膜内膜 也是一个单位膜,膜蛋白质含
4、量高,占整个膜的也是一个单位膜,膜蛋白质含量高,占整个膜的80%左右。左右。内膜对物质有高度地选择通透性。部分内膜向线粒体腔内突出形内膜对物质有高度地选择通透性。部分内膜向线粒体腔内突出形成成嵴嵴。同时内膜内表面排列着一些颗粒状的结构,称为。同时内膜内表面排列着一些颗粒状的结构,称为基粒基粒。基。基粒包括三个部分:头部(粒包括三个部分:头部(F1因子,为水溶性蛋白质,具有因子,为水溶性蛋白质,具有ATP酶酶活性)、基部(活性)、基部(F0因子,由疏水性蛋白质组成)、柄部(位于因子,由疏水性蛋白质组成)、柄部(位于F1与与F0之间)。之间)。膜间隙膜间隙 为内外膜之间围成的腔隙。其内充满无定形物
5、,主要为内外膜之间围成的腔隙。其内充满无定形物,主要是可溶性酶、反应底物以及辅助因子等。是可溶性酶、反应底物以及辅助因子等。基质基质 由内膜封闭形成的空间,其中含有脂类、蛋白质、核糖由内膜封闭形成的空间,其中含有脂类、蛋白质、核糖体、体、RNA及及DNA。线粒体的起源:线粒体的起源:两种不同的假说,即内共生假说和分化两种不同的假说,即内共生假说和分化假说。假说。内共生假说:认为线粒体是来源于细菌,是被原始的前内共生假说:认为线粒体是来源于细菌,是被原始的前真核生物吞噬的细菌。这种细菌与前真核生物共生,在长真核生物吞噬的细菌。这种细菌与前真核生物共生,在长期的共生过程中通过演化变成了线粒体。期的
6、共生过程中通过演化变成了线粒体。分化假说:认为线粒体在进化过程中的发生是由于质膜分化假说:认为线粒体在进化过程中的发生是由于质膜的内陷,再经过分化后形成的。的内陷,再经过分化后形成的。叶绿体叶绿体 叶绿体是质体的一种,是绿色植物进行光合作用的场所。质体叶绿体是质体的一种,是绿色植物进行光合作用的场所。质体是植物细胞所特有的。它可分为具色素的叶绿体、有色体和不具色是植物细胞所特有的。它可分为具色素的叶绿体、有色体和不具色素的白色体。素的白色体。叶绿体主要由脂类和蛋白质分子组成,此外在叶绿体叶绿体主要由脂类和蛋白质分子组成,此外在叶绿体基质中还有少量基质中还有少量DNA和和RNA。兰藻和光合兰藻和
7、光合细菌没有叶绿体细菌没有叶绿体兰藻光合作用产所:细胞内的类囊体兰藻光合作用产所:细胞内的类囊体光合细菌光合作用产所:载色体光合细菌光合作用产所:载色体内质网内质网粗面内质网(粗面内质网(rER):):合成各种分泌蛋白质合成各种分泌蛋白质滑面内质网(滑面内质网(sER):):主要存在于类固醇合成旺盛的细胞中主要存在于类固醇合成旺盛的细胞中内质网的功能包括以下几点:内质网的功能包括以下几点:蛋白质的合成(粗面内质网);蛋白质的合成(粗面内质网);蛋白质的修饰加工(如糖基化);蛋白质的修饰加工(如糖基化);脂质的合成(滑面内质网);脂质的合成(滑面内质网);新生多肽的折叠和组装新生多肽的折叠和组装
8、解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。核糖体核糖体 主要成分是蛋白质与主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的核糖体的RNA称为称为rRNA,约约占占60%,蛋白质约占,蛋白质约占40%。核糖体唯一的功能是按照核糖体唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成多肽链。的指令由氨基酸合成多肽链。核糖体核糖体附着在内质网膜上的核糖体附着在内质网膜上的核糖体游离核糖体游离核糖体所合成的蛋白质种类不所合成的蛋白质种类不同,但核糖体的结构与同,但核糖体的结构与化学组成是完全相同的化学组成是完全相同的核糖体分为核糖体分为70S型和型和80S型,由大、小两个亚单位组成。型,
9、由大、小两个亚单位组成。80S60S40S50S30S70S多聚多聚核糖体及蛋白质的合成:核糖体及蛋白质的合成:多聚核糖体:多聚核糖体:具有特殊功能与形态结构的核糖体与具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA 的的聚合体。聚合体。蛋白质的合成:蛋白质的合成:在在mRNA起始密码起始密码AUG上游有上游有3-9个碱基可与核糖体小亚单位中个碱基可与核糖体小亚单位中的的16S rRNA 的的3端碱基配对,使端碱基配对,使 mRNA与与30S的核糖体不亚单位的核糖体不亚单位结合,接着甲硫氨酸结合,接着甲硫氨酸-rRNA的反的反密码子识别并与密码子识别并与mRNA 的的AUG配配对形成起始复合物。对形成
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