- 细胞中涉及能量代谢的细胞器主要是线粒体与叶绿体
- 线粒体(Mitochondrion):将储存在有机物中的能量通过氧化磷酸化过程形成ATP的细胞器。线粒体是一种能量转换细胞器,还参与细胞凋亡等重要生理过程。
- 过氧化物酶体虽然不参与ATP的合成,但可促进有毒物质的解毒,对线粒体具有氧调节作用。
线粒体的发现与功能研究
- 1850年,肌细胞的细胞质中存在规则排列颗粒→分离后放置在水中膨胀→推测颗粒由半透性膜包被→其他组织中也发现这种颗粒
- 1898年,首次命名为线粒体(“类似线状的颗粒”)
- 1900年,功能研究方面取得突破,肝细胞染为绿色→消耗氧后颜色消失→揭示氧化还原的作用
- 1913年,匀浆中分离线粒体,证实其氧化还原作用
- 1940年左右,开创盐法——细胞组分分离技术,会破坏线粒体的作用
- 1948年,使用蔗糖——细胞组分分离技术,得到有活性的线粒体
- Krebs循环、电子传递、氧化磷酸化作用被证明,得到线粒体是真核生物进行能量转换的场所。
线粒体的化学组成
- 线粒体的化学组成:主要是蛋白质、脂类、水分
- 蛋白质(线粒体干重的65~70%)
- 脂类(线粒体干重的25~30%)
- 内外膜化学成分的差别——主要是脂类和蛋白质的比例不同
- 线粒体中的酶系
线粒体的形态结构
- 线粒体的大小
- 细胞中线粒体含量多少
- 线粒体形态的动态变化
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⭕ 线粒体的超微结构+功能
- 外膜(outer membrane, OMM):——标志酶:单胺氧化酶
- 内膜(inner membrane, IMM)—— 标志酶:细胞色素氧化酶
- 膜间隙(intermembrane space)——标志酶:腺苷酸激酶
- 基质(matrix)——标志酶:苹果酸脱氢酶
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线粒体内膜的主动运输系统
线粒体对于大多数亲水物质的透性极低,所以它必须具备特殊的主动运输系统,进行下列的运输:
①糖酵解产生的NADH必须进入电子传递链参与有氧氧化;
②线粒体产生的代谢物质如草酰辅酶A和乙酰辅酶A必须运输到细胞质中,它们分别是细胞质中合成葡萄糖和脂肪酸的前体物质;
③线粒体产生的ATP必须进入到胞质溶胶,以便供给细胞反应所需的能量,同时,ATP水解形成的ADP和Pi;又要被运入线粒体作为氧化磷酸化的底物。.
水、CO2、Or以及胺等能够自由通过线粒体内膜,其他线粒体所需的物质和分子以及代谢物- -般不能自由穿过线粒体内膜,必须通过特殊的运输蛋白。