海南大学：《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件）第7章 细胞的能量转换——线粒体与叶绿体

W 本章主要内容 ●第一节线粒体与氧化磷酸化 ●第二节叶绿体与光合作用 ●第三节线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●第四节线粒体和叶绿体的增殖与起源 主讲：汤华

主讲：汤 华 ●第一节 线粒体与氧化磷酸化 ●第二节 叶绿体与光合作用 ●第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●第四节 线粒体和叶绿体的增殖与起源 本章主要内容

线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器，都是能 高效产生ATP的精密装置。 Rough Nucleus Microbody Vacuole Mitochondrion 冬都具有封闭的双层膜结 endoplasmic reticulum U色 构。 Ribosomes 线粒体和叶绿体都具有 环状DNA,及自身转录RNA 和翻译蛋白质的体系。 常将其遗传信息系统称 Smooth 为第二遗传信息系统、核 endoplasmic Chloroplasts reticulum Plasma membrane 外基因组或胞质基因组。 Golgi apparatus Cell wall 主讲：汤华

主讲：汤 华 ™线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器，都是能 高效产生ATP的精密装置。 ™都具有封闭的双层膜结 构。 ™线粒体和叶绿体都具有 环状DNA，及自身转录RNA 和翻译蛋白质的体系。 ™常将其遗传信息系统称 为第二遗传信息系统、核 外基因组或胞质基因组

HN 第一节线粒体与氧化磷酸化 线粒体(mi tochondr i on)是细胞的能量工厂，通过氧 化磷酸化作用，进行能量转换，为细胞的各种生命活动 提供能量。 1890年R.Altaman 首次发现线粒体。 1897年Benda首次 Matrix DNA Outer membrane 将其命名为 mi tochondr ion. T Cristae Inner membrane ATP synthase particles 主讲：汤华

主讲：汤 华 第一节 线粒体与氧化磷酸化 ™1890年R. Altaman 首次发现线粒体。 ™1897年Benda首次 将其命名为 mitochondrion。 线粒体（mitochondrion）是细胞的能量工厂，通过氧 化磷酸化作用，进行能量转换，为细胞的各种生命活动 提供能量

线粒体的形态结构 冬总体而言，线粒体具有多形性、易变性、运动性和适 应性等特点。 线粒体一般呈粒状或杆状，但因生物种类和生理状态 而异，可呈环形，哑铃形、线状、分权状或其它形状。 一般直径0.5~1.0μm,长1.5~3.0μm。 细胞中线粒体数目：数百到数千个。植物因含有叶绿 体的缘故，线粒体数目相对较少。 线粒体在细胞功能旺盛的需能部位比较集中。 主讲：汤华

主讲：汤 华 一、线粒体的形态结构 ™总体而言，线粒体具有多形性、易变性、运动性和适 应性等特点。 ™线粒体一般呈粒状或杆状，但因生物种类和生理状态 而异，可呈环形，哑铃形、线状、分杈状或其它形状。 ™一般直径0.5~1.0μm，长1.5~3.0μm。 ™细胞中线粒体数目：数百到数千个。植物因含有叶绿 体的缘故，线粒体数目相对较少。 ™线粒体在细胞功能旺盛的需能部位比较集中

线状 杆状 颗粒状 Mtochondria 线粒体形态的多样性 a (c) mitochondria contractile apparatus 0 flagellar core myofibril CARDIAC MUSCLE CELL SPERM TAIL (A) (B) 主讲汤华

主讲：汤 华 线 粒 体 形 态 的 多 样 性 线状 杆状 颗粒状

N Muscle Cell Mitochondrion (TEM x190,920). 主讲：汤华

主讲：汤 华 Muscle Cell Mitochondrion (TEM x190,920)

线粒体的超微结构蕌 线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜(outer membrane))、 内膜(inner membrane)、膜间隙(intermembrane space)和基 质(matrix)四个功能区隔。 Inermembrane space DNA F,particle Cristae Inner Outer Matrix membrane membrane Outer membrane Inner membrane Ribosome Cristae 线粒体平面模式 线粒体立体模式 主讲汤华

主讲：汤 华 线粒体的超微结构 ™线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜(outer membrane) 、 内膜(inner membrane) 、膜间隙(intermembrane space)和基 质(matrix)四个功能区隔。 线粒体平面模式 线粒体立体模式

外膜(outer membrane) 具有孔蛋白(porin) 构成的亲水通道，允许分 子量为10KD以下的分子 通过，1KD以下的分子可 自由通过。 ~通透性高，选择性弱。 Transport protein 主讲：汤华

主讲：汤 华 ™具有孔蛋白（porin） 构成的亲水通道，允许分 子量为10KD以下的分子 通过，1KD以下的分子可 自由通过。 ™通透性高，选择性弱。 外膜(outer membrane)

内膜(inner membrane) 通透性低，仅允许不带电荷的小分子通过，大分子和离 子通过时需要载体蛋白的协助。线粒体氧化磷酸化的电子 传递链位于内膜。 内膜向线粒体基质褶叠形成嵴(cristae,能显著扩大内 膜表面积达5~10倍。嵴有两种类型：①板层状、②管状， 但多呈板层状。 外膜 内膜和嵴上分布有 内膜 F1颗粒 基粒，其化学本质是 DNA F,F1ATP合成酶。 由头部的F1因子和 基部的F0因子构成， F0嵌入线粒体内膜。 是氧化磷酸化的结 核糖体 基质 构部位。 膜间隙 主讲：汤华

主讲：汤 华 ™通透性低，仅允许不带电荷的小分子通过，大分子和离 子通过时需要载体蛋白的协助。线粒体氧化磷酸化的电子 传递链位于内膜。 ™内膜向线粒体基质褶叠形成嵴(cristae)，能显著扩大内 膜表面积达5~10倍。嵴有两种类型：①板层状、②管状， 但多呈板层状。 ™内膜和嵴上分布有 基粒，其化学本质是 F0F1ATP合成酶。 ™由头部的F1因子和 基部的F0因子构成， F0嵌入线粒体内膜。 ™是氧化磷酸化的结 构部位。 内膜（inner membrane)

3 a Q ADP+Pi F 6 ATP 基质 柄部 F。 基粒的结构 主讲：汤华

主讲：汤 华 基粒的结构 ADP+Pi ATP