导图社区 细胞生物学 线粒体与过氧化物酶
细胞生物学第七章知识思维导图，包括：线粒体概述、线粒体蛋白的靶向运输、过氧化物酶体、线粒体的遗传、融合与分裂、线粒体的氧化磷酸化作用。
这是一篇关于细胞生物学的思维导图，其主要涉及领域为细胞衰老、死亡与癌变，本章导图详细全面的的介绍了细胞的定义、理论、过程
这是一篇关于细胞生物学的知识思维导图，其主要涉及胚胎发育与细胞分化，此导图主要依据受精作用与卵的激活，原肠胚形成与细胞分化，细胞分化的机制，模式形成的机制以及干细胞与成年组织的维特来阐述
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线粒体与过氧化物酶
线粒体概述
线粒体的发现与功能研究
1850年首次系统研究线粒体
1898年首次命名为线粒体
20世纪40年代早期，Claude开创细胞组分分离技术（盐法
1948年分离到具有生物活性的线粒体
线粒体的形态结构（P215 图7-1）
线粒体直径一般为0.5-1.0μm
线粒体长度一般为1.5-3.0μm，长的可达10μm，人的成纤维细胞线粒体可达40微米
不同类型的细胞中线粒体数目相差很大
线粒体的化学组成和各部分特性
线粒体的化学组成
脂质（占干重的20％-30％）
水分
蛋白质（占干重的65%-70%）
线粒体各部分的特性和功能（P217 表7-2）
外膜（线粒体最外的一层全封闭的单位膜结构）
含有孔蛋白
含有一些特殊的酶类，含有单胺氧化酶
内膜（位于外膜内侧，包裹线粒体基质的一层单位膜结构）
内膜蛋白质与脂质的比例相当高，且有大量心磷脂
线粒体内膜向基质折褶形成嵴
嵴的两种排列方式
层状
管状
嵴上有许多排列规则的颗粒，称为线粒体基粒
内膜酶类
运输酶类
电子传递和ATP合成的酶类
内膜是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的主要部位
膜间隙
腺苷酸激酶：催化ATP分子末端磷酸基团转移到AMP，产生2分子ADP
线粒体基质
基质的酶类最多
线粒体蛋白的靶向运输
蛋白质的分选与转运
蛋白质分选与转运途径
核糖体
游离核糖体
附着核糖体
转运途径
共翻译转运（附着核糖体）
翻译后转运（游离核糖体）
靶向序列与信号序列
靶向序列：游离核糖体上合成的、位于新生肽N端的信号
信号序列：附着核糖体上合成的、位于新生肽N端具有信号作用的序列
线粒体蛋白的转运
线粒体蛋白转运的实验证明（P219）
线粒体靶向序列的一般特性
蛋白质要解折叠
需要受体
从转运通道进入
需要能量
需要转运肽酶
需要分子伴侣的帮助
线粒体蛋白质转运器（P220 图7-4）
存在于外膜的称为TOM复合物
存在于内膜的称为TIM复合物
SAM复合物
TIM23复合物
OXA复合物
线粒体基质蛋白的转运
线粒体基质蛋白除极少数外都是在细胞质游离核糖体上合成
蛋白质进入线粒体基质的运输路线（P220 图7-5）
线粒体膜间隙蛋白的转运（P221 图7-6）
两条路径
第一条路径需要两个靶向序列
第二条路径不需要任何基质靶向序列
线粒体内膜蛋白的转运
三条路径
第一条含有一个靶向序列
第二条路径中的前体蛋白含有线粒体基质靶向序列和被内膜蛋白Oxal识别的靶向序列
第三条仅含有内部锚定序列的内膜蛋白
线粒体外膜蛋白的转运（P223）
过氧化物酶体
主要酶类是过氧化氢酶
过氧化物酶的发现及所含酶类
过氧化物酶体的发现（P237）：de Duve和他的同事
过氧化物酶体的酶类
氧化酶
过氧化氢酶
过氧化物酶体的功能
使毒性物质失活
对氧浓度的调节作用
脂肪酸的氧化
含氮物质的代谢
过氧化物酶体在植物中的作用
种子发芽时将脂肪酸转变成碳水化合物
参与光呼吸
过氧化物酶体的生物发生（P239 图7-31）
过氧化物酶体生物发生途径
与溶酶体生物发生类似的途径
通过预先存在的过氧化物酶体分裂而产生的途径
两种途径结合
过氧化物酶体基质蛋白的靶向信号
PTS1
PTS2
过氧化物酶体膜蛋白的转运（P240 图7-33）
过氧化物酶体的生长与分裂
从无到有，由内质网通过出芽产生含有过氧化物酶体的膜泡
通过分裂进行繁殖
线粒体的遗传、融合与分裂
线粒体的遗传
线粒体是半自主性的细胞器
线粒体的起源：内共生学说
线粒体的基因组：线粒体有自己的遗传系统
线粒体密码
线粒体的蛋白质合成属于原核类型，具有原核生物蛋白质合成的特点
蛋白质合成对药物的敏感性与细菌一样
线粒体基因突变与疾病
线粒体基因突变会引起相关疾病（P235）
LHON
MERRF
线粒体的融合与分裂
意义
线粒体融合可为细胞提供更为同质的线粒体群体
线粒体分裂可以为线粒体的质量控制提供调控手段
在分裂时可以将有缺陷的线粒体片段从健康的线粒体网络中剔除
线粒体的氧化磷酸化作用
真核细胞中的氧化作用
真核细胞能量主要来源：葡萄糖、脂肪酸
葡萄糖
有氧：有氧氧化，产生二氧化碳和水
无氧：发酵，生成乳酸
有氧条件下丙酮酸的反应：4个阶段（P224）
三羧酸循环（P224 图7-10）
辅酶在能量传递中的作用
FAD→FADH
NAD→NADH
苹果酸-天冬氨酸穿梭（P226 图7-13）
呼吸链与电子传递
呼吸链功能：进行电子传递、H+的传递及氧的利用，产生H₂O和ATP
电子载体（4种）
黄素蛋白
细胞色素
辅酶Q或泛醌
铁硫蛋白
氧化还原电位与载体排列顺序（P228 图7-16）
呼吸链的组成和排列
复合物Ⅰ（NADH脱氢酶）
复合物Ⅱ（琥珀酸脱氢酶）
复合物Ⅲ（CoQH-细胞色素c还原酶复合物）
复合物Ⅳ（细胞色素c氧化酶）
递氢体与电化学梯度的建立（P230）
氧化磷酸化：ATP形成机制
氧化磷酸化偶联位点
复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可看成呼吸链电子传递与氧化磷酸化偶联的3个位点
ATP合酶的结构和功能
主要的亚复合物
F₁：由5种不同的多肽构成，α₃β₃γδε
F。：含有三种不同类型内膜整合蛋白，组成F。的亚基数量为a1b3c10
化学渗透偶联假说
英国Mitchell1961年提出化学渗透偶联假说
主要内容（P232）
ATP合酶合成ATP的机制
结合变构机制（P233 图7-21）
