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Mitochondrion,三、线粒体 能量转换的细胞器,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),线粒体是真核生物细胞内一种特殊细胞器 线粒体是膜相结构,但非内膜系统成员 线粒体是真核细胞重要的能量“器官” 多数细胞的线粒体呈线状、粒状或杆状 线粒体直接或间接参与了细胞凋亡进程,(一)线粒体概述,光镜下绿色颗粒显示线粒体; 红色颗粒显示溶酶体,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),(二)线粒体的超微结构,电镜下线粒体结构,光镜下线粒体结构,线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。,外 膜 (5-7nm),内 膜 (6nm),膜间隙 (6-8nm),基质,外 膜,平整、光滑 外膜有较强的通透性,外膜,内 膜,通透性很差,有高度的选择通透性 借助特殊转运蛋白控制内外物质的交换,内膜,膜间隙,嵴,呼吸链,是位于线粒体内膜上,由一系列递氢 递电子体依次排列镶嵌构成的氧化还 原系统,具有传递质子和电子的能力。,嵴,基粒 (ATP 酶复合体),3-4nm 长 4.5-6nm,6-11.5nm 高5-6nm,头部,柄部,基片,: 合成ATP,: 调节质子通道,:质子的通道,基 粒,ATP酶复合体,基 质,线粒体基质,脂 类,蛋白质,酶 类,线粒体 DNA,线粒体DNA,线粒体 mRNA,线粒体 tRNA,线粒体核糖体,线粒体 核糖体,基质颗粒,基质颗粒,(三)线粒体的功能,呼吸链,是位于线粒体内膜上,由一系列递氢 递电子 体依次排列镶嵌构成的氧化还原系统,具有 传递质子和电子的能力。,(四)线粒体的半自主性,半自主性:指线粒体具有一定复制和再生的能力,自主性:,1.线 粒 体有自己的 DNA( mtDNA ),mtDNA: 是双链环状的DNA分子、裸露不与 组蛋白结合,分散在线粒体基质中。基因排列 紧凑。,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),2.线粒体有自身的蛋白质合成体系,如:氨基酸活化酶、线粒体m RNA、 tRNA和rRNA等。,3.线粒体有核糖体,能合成线粒体蛋白质,4.线粒体的遗传密码与“通用”的遗传密码表 也不完全相同,如:UGA色氨酸而不是终止密码。,由此可见:线粒体有自己的DNA和蛋白质合成系统,,表明有一定的自主性。,局限性,1.mtDNA分子量小、基因数量少、编码的 蛋白质有限,只占线粒体蛋白质的10%,2.大多数线粒体蛋白质(90%)由核基因 编码的,并在细胞质中合成后转运到线粒体中去,如核糖体蛋白质、DNA聚合酶等,3.线粒体遗传系统受控于细胞核遗传系统,可见线粒体的复制、再生对核基因有很大的依赖性,受核基因的控制,因此,线粒体为半自主性细胞器。,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),(五)线粒体的增殖与发生,内共生假说:线粒体是由共生于原始厌氧 真核细胞内的需氧细菌演变而来。,非共生假说:线粒体的发生是质膜内陷的结果。,线粒体的发生,间壁分离,收缩分离,出芽分裂,线粒体的增殖,线粒体的增殖:分裂方式,线粒体的增殖,间壁分离,收缩分离,出芽分裂,:线粒体的内膜向中心内褶形成间壁,或某一个嵴的延伸。当延伸到对侧内膜时,线粒体一分为二,成为只有外膜相连的两个独立细胞器,接着线粒体就完全分离。,:线粒体中央部分收缩并向两端拉长,中央形成很细的颈,整个线粒体成哑铃形,最后断裂为二形成两个新线粒体。,:先从线粒体上长出小芽,然后小芽与母线粒体分离,经过不断长大,形成新的线粒体。,线粒体的增殖与发生:,线粒体的起源,内共生假说的依据: 1.线粒体DNA呈环状、裸露与细菌相似。 2.线粒体的核糖体为70S与细菌相同,而真核细胞为80S。 3.线粒体蛋白质的合成更接近细菌。 4.线粒体内、外膜结构和功能差别很大,外膜与真核细胞的sER相似;内膜与细菌质膜相似。 5.线粒体的增殖与细菌一样直接分裂。,非共生假说的依据: 1.细菌的中膜体与线粒体非常相似均为凹陷的细胞膜。 2.质粒DNA与线粒体DNA比较有许多相似之处。,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),基 粒,渗透,氧化磷 酸化,渗透,渗透,第一课件网在线 (www.1kejain.com ),
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