大二細(xì)生4.線粒體2013-1st for學(xué)生

線粒首都 學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 1894年，Altmann首先發(fā)現(xiàn)線粒體的1897年，Benda將之命名為線粒1900年，Michaelis證明線粒體是細(xì)胞還原的1948年，Hogeboom成功分離出線粒形態(tài)結(jié)線粒體與醫(yī)形態(tài)結(jié)構(gòu)一、線粒體的形狀、大小、數(shù)目和形狀大小直徑0.5-1.0μm，長1.5-3.0數(shù)目不同細(xì)胞內(nèi)差異大，通常含1000-2000分布多分布于生理功能旺盛的區(qū)域和需要能二、線粒體的超微隙和基質(zhì)腔組成Outer外外膜膜厚約5-7nm。分子量5000可以自由通過

孔蛋內(nèi)Inner平均厚度約4.5nm，嵴線粒體中形態(tài)學(xué)變化最大的結(jié)主要有兩種板層狀（大多數(shù)高等動物細(xì)胞中線粒體的嵴

Elementary每個線粒體含有104-個基形似棒糖，分頭、柄基部三個部Elementary頭部可溶性ATP酶，與基粒柄對寡霉素敏感的蛋白，基部疏水蛋白，又稱偶聯(lián)Elementary大鼠肝細(xì)胞的基 牛心臟細(xì)胞的基在內(nèi)膜和嵴圍成的腔隙中充滿的較致密的子密度物內(nèi)含大量蛋白質(zhì)和脂類大量重要酶系三 DNA、核 白體外 內(nèi) 嵴間(內(nèi)室 嵴內(nèi)

膜間(外室化學(xué)組成和酶的分布一、線粒體的化學(xué)脂類25-30%，磷脂為主，內(nèi)外膜組成不完全相同二、酶的分氧化還原 約120種

連接 水解 酶的名DC

）特征酶：單胺氧特征酶：腺苷酸細(xì)胞色素氧化酶、琥珀酸脫氫酶、NADH脫氫酶、肉 酰基轉(zhuǎn)移酶、-羥丁酸和-羥丙酸脫氫酶、 特征酶：細(xì)胞色素氧化酶、琥珀酸脫氫 合成酶系、脂肪酸氧化酶特征酶：蘋果酸脫半自主性 一、線粒體DNA雙鏈環(huán)狀DNA，一個線粒體內(nèi)平均含有5-10mtDNA分子露不同種屬mtDNA的大小不同，所含遺傳信息量少主要編碼：線粒體的tRNA、rRNA轉(zhuǎn)錄后的mRNA不含內(nèi)含子，少有非翻線粒體DNA人線粒體DNA由16569bp組成，含有37 2個 、22個 和13個編碼蛋白質(zhì)。線粒體DNA半保 不受限于細(xì)胞周二、線粒體蛋白線粒體蛋白質(zhì)合有自身合成蛋白質(zhì)的系統(tǒng)（線粒體核糖體與原核細(xì)胞---放線不敏遺 子不線粒體與 子編碼氨基酸比線粒體蛋白質(zhì)的輸入線粒體內(nèi)絕大部分蛋白由細(xì)胞核DNA編碼質(zhì)需要解除高級結(jié)構(gòu)，并在分子伴侶均具有線粒體靶序列：基質(zhì)導(dǎo)入序列targetingsequence,蛋白質(zhì)的輸入需要線粒體蛋白質(zhì)的輸線粒體蛋白質(zhì)進(jìn)入線粒棘輪模型(BrownianRachet線粒體蛋白質(zhì)的輸核編碼蛋白向線粒體外膜的核編碼蛋白向線粒體膜間腔的核編碼蛋白向線粒體膜間腔的核編碼蛋白向線粒體內(nèi)膜的細(xì)胞cellularoxidation又稱細(xì)胞呼吸乙酰輔酶A三一、糖酵解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為無氧氧化

糖酵解

酸2NADH+2H+

底物水平磷酸Substrate-level糖酵解產(chǎn)物進(jìn)入線NADH+H+：特異性穿梭二、乙酰輔酶A線粒體基質(zhì)氧化（脫氫）脫羧C3H4O3輔酶A(CoA

酸脫氫+乙酰-CoA2NADH2H三、(TCA

粒體基質(zhì)四、電子傳遞偶聯(lián)氧化磷(oxidative線粒體內(nèi)膜。電子傳電子載體在電子傳遞過程中與釋放的電子結(jié)合包括 蛋白、細(xì)胞色素、鐵硫蛋白、輔酶電子傳electrontransportrespiratory、復(fù)合體IV和細(xì)胞色素c以及輔酶I電子傳

Cyt 復(fù)合體電子傳遞的目的是什么這些H+對于ATP的合成有何意義ATP又是如何合成基定化學(xué)滲透假chemiosmoticcoupling化學(xué)滲透假過基粒（ATP酶復(fù)合體）F0上的質(zhì)子通道進(jìn)入內(nèi)室，化學(xué)滲透假小ATP，而是用來將質(zhì)子從內(nèi)室泵到外NobelprizeinchemistryPeterD.MitcPeterD.Mitc基粒是如何形成ATP基粒合成基粒合成亞基縱軸在α3β3 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)是由F0質(zhì)NobelprizeinchemistryPaulD.Boyer(1918-)

JohnE.Walker(1941-)一分子的葡萄糖徹底氧化生成38個38個

酵解：2線粒體：36

：2呼吸氧化過程：34與增一、線粒體 內(nèi)共生假認(rèn)為線粒體來源于細(xì)- 真細(xì)吞這細(xì)兩形生真細(xì)利細(xì)供充的而菌依得 細(xì)。內(nèi)共生假內(nèi)共生假：線粒體DNA呈環(huán)狀、露與細(xì)菌相線粒體的核糖體為70S與細(xì)菌相同，而真核細(xì)胞為線粒體的增殖與細(xì)菌一樣——直非內(nèi)共生假認(rèn)為線粒體來源于質(zhì)膜內(nèi)陷，又稱分化假非內(nèi)共生假：質(zhì)粒DNA與線粒體DNA比較有許多相似二、線粒體的增殖出出

線粒 部分收縮并向兩端拉長ByHarvard線粒體與醫(yī)一、線粒體與細(xì) 線粒體與細(xì) 線粒體與細(xì)應(yīng)用熒光標(biāo)記的抗體檢測細(xì)胞色素C二、線粒體用于鑒定應(yīng)用于人種和遷徙的研法醫(yī)學(xué)上的運

線粒體在17萬年前三、線粒體與疾病線粒體與疾線粒體DNA突變造成的遺傳一、線粒體肌1962年首減體減體病因：肌細(xì)胞線化或呼吸 。二、克山1935年，在我國黑龍江省克山縣首次三、線粒體與衰四、線粒體DNA突變Leber遺傳性視神經(jīng)?。↙HON）：mtDNA突變導(dǎo)MERRF綜合KSS老年性退行性疾?。貉踝杂苫鶎tDNA損傷（一）Leber遺傳性視神經(jīng)(Leberhereditaryopticneuropathy,LHON) 癥狀不明顯。 保存，全盲者少見，瞳孔對光反射保存，伴色雙側(cè)視力喪失，可伴有神經(jīng)、心血管、骨骼11778G→A導(dǎo)致編碼NADH4(ND4)中第340位的（二）MERRF(Myoclonusepilepsywithragged-red-fiber,RRF)肌陣攣性癲癇伴碎紅纖多見于兒童, 史,肌陣攣性癲癇,智能減退,小腦濟(jì)失調(diào)，痙攣發(fā)作,部分出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)病、肌肉、喪失、癡呆和遠(yuǎn)端感覺喪失。其他癥狀還有視神經(jīng)萎縮、身材矮小和脂肪瘤病。部分出現(xiàn)乳酸血征。MERRF原因堿基突變：tRNALys母系遺傳閾值水平（三)MELAS(Mitochondrialencephalomyopathywithlacticacidemiaandstroke-likeepisodes) (四)、神經(jīng)病-共濟(jì)失調(diào)-視網(wǎng)膜色素變性 ,完全型KSS：眼外肌癱瘓，視網(wǎng)膜色素變性不全型KSS：眼外肌癱瘓或伴有其他一項可伴有身材矮小，智能低下，小腦共濟(jì)失調(diào)，多無史。20作、偏頭痛和等，病情逐漸加重。CT和MRI可見枕葉腦軟ChronicProgressiveExte