线粒体

这是一个关于线粒体的思维导图，线粒体是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为“power house”。

线粒体

• 数量，结构，形态（与细胞的生理状态有关）
  • 数量因为细胞的种类而不同，少一个，多的几十万个。
  • 形态可以是线状，粒状（受渗透压，PH,发育时期等影响）
  • 结构：外膜，内膜，转位接触点，基质，基粒。
• 化学组成
  • 蛋白：可溶和不溶。
  • 脂类，DNA及完整的遗传系统，多种辅酶，维生素，离子等等。
  • 标志酶：内膜外膜分别为细胞色素氧化酶和单胺氧化酶，基质和膜间隙分别为苹果酸脱氢酶，腺苷酸激酶。
• 线粒体的遗传体系
  • mtDNA:
    • 裸露的，不与组蛋白结合
    • 双链，分为轻重两条
    • 一共37个基因，只有13个编码蛋白质，其他编码rRNA,tRNA
    • 非编码序列很少，经济紧凑
  • 两条链各有一个启动子启动转录（转录因子mtTFA转录因子结合启动子，在mtRNA聚合酶的作用下启动）
    • 转录类似于原核生物，产生一个多顺反子
    • 加工后的mRNA不含帽结构，3'端有核苷酸多聚A的尾部
    • 产生的蛋白质不出外，只在内部。
    • 所有用于蛋白质合成的tRNA均是mtDNA编码
    • 线粒体基因的遗传密码和细胞核基因不完全一样
  • 子主题
  • 两条链各有一个复制起点：
    • 轻比重晚
    • 半保留复制
    • 合成方向相反，复制活动贯穿整个周期
• 线粒体核编码蛋白质的转运：
  • 核编码蛋白质进入线粒体需要信号序列（MTS,被外膜，内膜上的受体识别）
  • 前体蛋白在线粒体外非折叠
  • 分子运动产生的动力协助多肽链穿过线粒体膜
  • 多肽链在线粒体内重新折叠恢复活性（还有一些蛋白质向线粒体其他部位转运）
• 起源
  • 内共生、证据：线粒体遗传系统和细菌类似，核糖体沉降系数为70S，抑制蛋白合成的机制，合成蛋白质的方式与细菌类似
• 分裂和融合（线粒体动力学：线粒体可以相互融合也可以分散开的动态变化，有助于线粒体功能维持，让细胞可以应对变化的环境）
  • 分裂方式：出芽，收缩，间壁
    • 分裂不均等（受到细胞核控制）
      • mtDNA分配不均：突变性和野生型的比例不同，分裂旺盛的细胞，最后细胞只有野生型mtRNA，反之，只有突变型mtRNA
  • 融合由系列蛋白介导（有助于促进线粒体之间的合作，促进信息和物质交换，也可以修复因为突变型mtDNA带来的DNA突变，维持线粒体的正常功能）
    • 受到膜电位的影响：分裂后子代线粒体膜电位高，可以再融合和分裂，反之，发生自噬而被清除
• 功能
  • 营养物质在线粒体里氧化并与磷酸化耦联产生ATP
  • 收放钙离子
  • 与细胞死亡有关
  • 产生活性氧（ROS）ROS水平高，可能凋亡，低促细胞增生