翻译的模板能量酶 第七章细胞的能量代谢ppt课件

细胞生物学第7章细胞的能量转换──线粒体 ● 线粒体与氧化磷酸化 ● 半自主线粒体 ● 线粒体生物发生 ● 问题第一节 线粒体与氧化磷酸化 ● 线粒体形态和结构 ● 线粒体 ● 线粒体的化学组成和磷酸化酶的位置 ● 氧化磷酸化- 线粒体形态 ● 线粒体的形态、大小、数量和分布 ● 线粒体超微结构 ◆ 外膜 外膜 含孔蛋白的蛋白质具有更高的渗透性 ◆ 内膜 内膜高度不透水，向内折叠形成嵴嵴-基底颗粒含有与能量转换相关的蛋白质。膜间隙含有许多可溶性酶底物和辅因子。基质基质含有三羧酸循环酶。线粒体基因表达酶等。以及线粒体DNA RNA核糖体。基粒的柄球由头部柄和基部组成。它是一种存在于线粒体内膜内表面的 ATPase 复合物。F1 因子 F0 因子可溶性 ATPase 是一种对寡酶敏感的蛋白 OSCP 疏水蛋白 HP 抑制剂头部具有 ATPase 活性和 F1 抑制蛋白手柄 OSCP 底物疏水蛋白嵌入内膜能量相关蛋白 1 电子传递链，进行氧化反应 2 ATP合酶 3 线粒体内膜转运蛋白 2 线粒体 酶的化学组成和定位 ●线粒体成分的分离方法 ●线粒体的化学组成 ●线粒体酶的定位 线粒体的化学组成 ◆蛋白质 65～70% 线粒体干重 ◆30 脂质 25线粒体干重的百分比。磷脂占34以上的外膜主要是卵磷脂。内膜主要是心磷脂。线粒体脂质和蛋白质的比例。031 内膜。11 外膜。提供的直接能量与细胞内氧自由基的产生、凋亡细胞的信号转导、细胞内各种离子的跨膜转运以及电解质稳态的调节有关●氧化磷酸化的分子基础●偶联氧化磷酸化化学渗透假说 Mithch

ell1961 生物氧化糖酵解细胞质基质乙酰辅酶A产生线粒体基质三羧酸循环线粒体基质电子传递耦合线粒体内膜的氧化磷酸化真核细胞线粒体代谢反应说明线粒体的转化过程实际上是线粒体功能的转化过程，即有机分子中储存的能量→高能电子→质子动势→ATP◆氧化电子转移同时消耗氧释放能量和磷酸化ADPPi能量储存。它与两种不同的结构紧密结合。系统执行◆ 电子传递链 电子传递链四个复合体组成两条呼吸链 NADH 呼吸链 FADH2 呼吸链 四种复杂哺乳动物 ◆ 复合物Ⅰ NADH-CoQ 还原酶复合物既是电子转运蛋白，又是质子转运蛋白。它由 42 个蛋白质亚基、至少 6 个 Fe-S 中心和 1 个黄素蛋白组成，其作用是催化 NADH 的氧化 获得 2 个高能电子 → 辅酶 Q 泵出 4H◆ 复合物 Ⅱ琥珀酸脱氢酶复合物是电子转运体而不是质子转运蛋白。它包含一个 FAD 辅基 2Fe-S 中心和一个细胞色素 b，用于催化 2 个低能电子。→ FAD→Fe-S→辅酶Q no H泵出 ◆Complex Ⅲ细胞色素bc1复合物既是电子转运蛋白又是质子转运蛋白。它由 1cytc12cytb1Fe-S 蛋白组成，催化电子从 UQH2→cytc 泵送到 4H2。UQ2 来自矩阵。复合体 IV 细胞色素 C 氧化酶既是电子转运蛋白又是质子转运蛋白。它由二聚体组成。每个单体包含 13 个亚基，cytacyta3CuFe，它催化从 cytc→O2 分子泵送电子以形成水 2H。2H参与水的形成。在电子转移过程中有几点需要说明。◆四种电子载体 黄素蛋白 细胞色素含有血红素辅基 Fe-S 中心辅酶 Q 前三种与蛋白质结合 辅酶 Q 是脂溶性醌 ◆ 电子在 NADH 脱氢酶催化氧化 NADH 形成高-能量电子。能量转换以 O2 结束，形成水。

AD*低，H2OO2*高。高能电子释放的能量驱动线粒体内膜的三大复合体。H泵将H从基质侧泵送到膜空间，形成跨越线粒体内膜的H梯度能量转换。ATP合酶磷酸化的对称分布分子基础 ◆分子结构 ◆线粒体ATP合成系统的解离与重构 实验证明，电子转移和ATP合成是由两种不同的结构系统进行的。F1粒子具有ATP酶活性 ◆工作特性可逆 复合酶不仅可以利用质子电化学梯度中储存的能量合成ATP，还可以水解ATP，将质子从底物泵送到膜间隙。1994年酶的晶体结构获1997年诺贝尔化学奖。氧化磷酸化的偶联机制。化学渗透假说。化学渗透假说。化学渗透假说的内容。能量将H从底物泵送到膜间隙，形成H的电化学梯度。在此梯度下，H通过ATP合酶返回底物。同时，储存在ATP电化学梯度中的能量被合成并储存在ATP高能磷酸键中。质子动力 质子动力 ◆化学渗透假说的一些解释。质子能量是 ATP 合成的驱动力。膜应具有完整性。电子转移和 ATP 合成是两个相关但不同的事件。

线粒体病 以缺硒引起心肌损伤为主要病理改变的地方性心肌病。硒对线粒体有稳定作用 细胞衰老的生物钟 95 氧自由基来自呼吸链，单电子向分子氧的泄漏是其产生的主要原因。合成并转运到细胞质中的线粒体 v 内膜上的其他蛋白质基质和外膜上的蛋白质 核糖体蛋白 聚合酶氨酰 tRNA 合成酶细胞内合成的大rRNA 核糖体小大亚基蛋白mt 核糖体蛋白氨酰tRNA 合成酶RNA 聚合酶DNA 复制相关酶三羧酸循环可溶性酶三线粒体蛋白转运v 引导肽细胞核编码的线粒体蛋白含有N 端引导肽含有20-80个疏水氨基酸残基。包含识别线粒体的信息。它具有指导线粒体蛋白转运进入线粒体的功能。❖跨膜转运前体 → 受体 → 内部区室 → 切除肽折叠 → 展开 → 重新折叠分子伴侣 III 线粒体生物发生

预先存在的线粒体来自生长和分裂。1.隔膜与内壁分离翻译的模板能量酶，向中心折叠，将线粒体一分为二。2.收缩与分离。中间部分收缩和拉长。3. 萌芽和繁殖。线粒体的增殖。2.线粒体的起源。6 或 8ATP 丙酮酸氧化脱羧产生 2NADH 线粒体产生 6ATP 三羧酸循环底物水平磷酸化产生线粒体 2ATP 产生 6NADH 线粒体产生 18ATP 产生 2FADH2 线粒体产生 4ATP 产生 36 或 38 个 ATP。问题1 如何证明线粒体的电子转移和磷酸化是由两种不同的结构系统实现的。2 ATP 合酶分子结构和作用机制 3 化学渗透假说 4 的主要论点是核基因组编码的细胞质核糖体上合成的蛋白质如何转运到线粒体 5 为什么线粒体是半自主细胞器 6 简要线粒体超微结构的描述翻译的模板能量酶，大小，数量及分布 1 形态颗粒棒 2 大小、大小、直径，051m，长1530m3，动物细胞内数量平均为数百个，4个生理功能旺盛的分布区，线粒体主要酶分布于精子尾部。名称位点酶名称外膜单胺氧化酶NADH-细胞色素c还原酶对鱼藤酮犬尿烯酸羟化酶酰基辅助剂不敏感

酶 A 合成酶膜间隙腺苷酸激酶二磷酸激酶核苷酸激酶内膜细胞色素 bcc1aa3 氧化酶 ATP 合成酶琥珀酸脱氢酶 β-羟基丁酸和 β-羟基丙酸脱氢酶肉碱酰基转移酶、丙酮酸氧化酶、NADH 脱氢酶、一种敏感的底物、苹果酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶的敏感底物、异柠檬酸脱氢酶、乌头酸酶、谷氨酸脱氢酶、脂肪酸氧化酶、天冬氨酸转氨酶蛋白和核酸合成酶丙酮酸脱氢酶复合物的整个电子传递链存在于内膜中。氧化磷酸化由 ATPase 复合物进行。完整的线粒体亚线粒体囊泡尿素或胰蛋白酶超声处理处理光滑囊泡以重建亚线粒体囊泡的产生和重建。下软骨囊泡的分离和重组的实验说明。ATP合成的催化位点 每个β亚基1个F0ab2c12复合物嵌入内膜 12个c亚基与质子通道ATP合酶转子形成环状结构 γ和ε结合调节三个亚基催化位点的开闭 组成ab2 和δ 连接α3β3 和F0 1979 Boyer 提出构象耦合假说1。ATPase 利用质子动力势催化ATP2 的合成。F1 有 3 个催化位点。催化位点有 3 种构象 3. 当质子通过 F0 时，c亚基形成的环旋转，带动γ亚基旋转。γ亚基末端高度不对称，导致β亚基三个催化位点构象发生周期性变化。LTO继续将ADP和Pi加在一起形成ATP质子动势Mitchell1961提出了化学渗透假说，即电子沿呼吸链行进时释放的能量将质子从内膜基质的M侧泵送到膜空间的C侧形成质子动势△P△PΨ-23RTF△pH 其中△pHpH 梯度Ψ 势梯度T 绝对温度R 气体常数F 为法拉第常数当温度为25℃时，△P 的值约为220mV。说明 80 以下内容可直接删除。可以编辑和修改数据。可以编辑和修改数据。所用数据仅供参考。实际情况分析