线粒体和叶绿体√知识点
【高中生物】线粒体与叶绿体知识归纳与例析
【高中生物】线粒体与叶绿体知识归纳与例析线粒体与叶绿体是真核细胞内两种重要的细胞器，也是重点考点之一。
常涉及到细胞呼吸、光合作用、细胞质遗传、生物膜等知识点。
1.知识归纳线粒体与叶绿体都是真核细胞内具有双层膜结构的细胞器，都与细胞内的能量代谢有关，都含有少量dna和rna。
二者在结构和功能上有着明显地区别和联系。
1.1分配线粒体普遍存在于动、植物细胞等真核细胞内。
在正常的细胞中，一般在需要能量较多的部位比较密集：细胞的新陈代谢越旺盛的部位，线粒体的含量就越多。
而哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等寄生虫，细菌等原核生物没有线粒体。
叶绿体只存在于绿色植物细胞中，如叶肉细胞。
叶绿体在细胞中的分布与光照强度有关：在强光下，叶绿体通常从侧面面对光源，以避免被强光灼伤；在弱光下，它均匀地分布在细胞质基质中，正面朝向光源（最大面积），以吸收更多光能。
光合原核生物和蓝藻等植物的根细胞没有叶绿体。
1.2 形态与结构线粒体一般呈球形、颗粒状和杆状，不同的细胞类型和生理条件下线粒体有很大差异。
叶绿体通常是扁平的球形或椭圆形。
线粒体大致有外膜、内膜和基质(线粒体基质)三部分构成。
外膜平整无折叠，内膜向内折叠凹陷而形成突起的嵴，从而扩大了化学反应的膜面积。
叶绿体被外膜和内膜覆盖，包含数个到几十个基粒。
每个基粒由许多类囊体（囊性结构）堆积而成，基粒中充满叶绿体基质。
1.3 成分（1）线粒体基质和叶绿体基质都含有少量的DNA和RNA，这与线粒体和叶绿体的细胞质遗传有关。
⑵线粒体内膜和线粒体基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶，所以线粒体内膜比线粒体外膜上蛋白质的含量最高。
与光合作用有关的酶主要分布在叶绿体基粒和叶绿体基质中。
（3）光合作用所需的各种色素主要分布在叶绿体的基粒类囊体膜上，可以吸收、传递和转化光能。
⑷正常情况下，在叶绿体内叶绿体基质（暗反应场所）中磷酸含量最多，叶绿体基粒上磷脂含量最多；而在线粒体内，线粒体内膜上磷酸含量最少而磷脂含量最多。
初中生物竞赛辅导 细胞 第六章 线粒体和叶绿体
线粒体和叶绿体是细胞内两个能量转换的细胞器。
线粒体广泛存在于各类真核细胞中，而叶绿体仅存在于植物细胞中。
它们能将能量转换成驱动细胞进行生命活动所需要的能源。
它们的形态特征主要是呈现封闭的双层膜结构，且内膜经过折叠并演化为极大扩增的内膜为线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合作用的复杂的化学反应提供了基地与框架。
其次，它围成了一个包含能催化其它细胞生命化学反应的多种酶的内腔（基质）。
线粒体和叶绿体都是高效的产生A TP的精密装置。
尽管它们最初的能量来源有所不同，但却有着相似的基本结构，而且以类似的方式合成A TP。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与转译蛋白质的体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或称核外基因及其表达体系。
虽然线粒体和叶绿体具有自己的遗传物质和进行蛋白质合成的全套机构，但组成线粒体和叶绿体的各种蛋白质成分是由核DNA和线粒体DNA或叶绿体DNA分别编码的。
所以线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化1890年，德国科学家Altmann首先在光学显微镜下观察到动物细胞内存在着一种颗粒状的结构，称作生命小体。
1987年Benda重复了以上实验，并将之命名为线粒体。
1904年Meves在植物细胞中也发现了线粒体，从而确认线粒体是普遍存在于真核生物所有细胞中的一种重要细胞器。
1900年Michaelis用詹纳斯绿B（Janus green B）对线粒体进行活体染色，证实了线粒体可进行氧化还原反应。
1912年Kingsbury第一个提出线粒体是细胞内氧化还原反应的场所。
1913年Engelhardt证明磷酸化和氧的消耗耦联在一起。
1943～1950年，Knnedy 和Lehninger进一步证明，柠檬酸循环、氧化磷酸化和脂肪酸氧化均发生在线粒体内。
次年，Lehninger又发现磷酸化需要电子传递。
近20年来，由于生化技术和电镜技术的不断改进和创新，使线粒体的结构与功能的研究有了很大的进展。
细胞生物学总结(复习重点)——6.线粒体叶绿体
1、氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。
2、电子传递链（呼吸链）：在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物，它们是传递电子的酶体系，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，在内膜上相互关联地有序排列，称为电子传递链或呼吸链。
3、ATP合成酶：ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中，是生物体能量转换的核心酶。
该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。
4、半自主性细胞器：线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。
5、光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。
6. 导肽：引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列转运肽：细胞之中合成叶绿体前体蛋白，在N端地额外的氨基酸序列7.PS2：反应中心复合物+补光复合物，利用吸收的光能在类囊体膜腔一面氧化水，建立质子梯度Ps1利用吸收的光能或传递来的激发能在类囊体的基质侧还原形成NADPH1.线粒体的形态结构外膜(outer membrane）：含孔蛋白(porin)，通透性较高。
内膜（inner membrane）：高度不通透性，向内折叠形成嵴（cristae）。
含有与能量转换相关的蛋白。
膜间隙（intermembrane space）：含许多可溶性酶、底物及辅助因子。
基质（matrix）：含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA, RNA2.氧化磷酸化氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程，即有机分子中储藏的能量到高能电子到质子动力势到ATP氧化过（1）呼吸链主要可以分为两类，既NADH呼吸链和FADH2呼吸链，电子传递链的四种复合物(哺乳类)复合物Ⅰ：NADH-CoQ还原酶复合物（既是电子传递体又是质子移位体）复合物Ⅱ：琥珀酸脱氢酶复合物（是电子传递体而非质子移位体）复合物Ⅲ：细胞色素bc1复合物（既是电子传递体又是质子移位体）复合物Ⅳ：细胞色素C 氧化酶（既是电子传递体又是质子移位体）四种类型电子载体：黄素蛋白、细胞色素(含血红素辅基)、Fe-S中心、辅酶Q。
细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理
细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器。
它们在细胞代谢和能量转换中发挥着重要的作用。
以下是关于线粒体和叶绿体的一些重要知识点：线粒体：1.结构：线粒体是一个由两层膜包围的细胞器。
它包含一个外膜和一个内膜，内膜形成了许多内突起，称为线粒体内膜嵴。
2.能量转换：线粒体是细胞中的能量生产中心。
它通过细胞呼吸过程中的氧化磷酸化来产生能量，将食物分子中的化学能转化为细胞可以使用的三磷酸腺苷（ATP）。
3. 基因组：线粒体具有自己的基因组，称为线粒体DNA（mtDNA）。
它主要编码细胞呼吸过程中所需的蛋白质。
mtDNA由母亲遗传给子代，因此线粒体DNA有助于研究人类的遗传和进化。
4.线粒体疾病：线粒体功能障碍可以导致许多疾病，如线粒体脑肌病、线粒体糖尿病和阿尔茨海默病。
这些疾病通常会影响能量的产生和细胞的正常功能。
叶绿体：1.结构：叶绿体是植物和一些原生生物中的细胞器。
它也是由两层膜包围，并且内膜形成了一系列叫做叶绿体嵴的结构。
2.光合作用：叶绿体是光合作用的主要场所，其中光能转化为化学能以供细胞使用。
叶绿体中的叶绿素能够吸收太阳能，并将其转化为光合作用的产物，如葡萄糖。
3. 基因组：叶绿体也具有自己的基因组，称为叶绿体DNA（cpDNA）。
它主要编码参与光合作用和叶绿体功能的蛋白质。
4.叶绿体疾病：类似于线粒体疾病，叶绿体功能障碍也会导致一系列疾病，在植物中称为叶绿体遗传病。
这些疾病通常会导致叶绿体的正常结构和功能受损。
1.起源：线粒体起源于古代原核生物，而叶绿体起源于古代蓝藻细菌。
这些细菌进化成为现代细胞中的线粒体和叶绿体。
2.功能：线粒体主要参与能量转换，而叶绿体主要参与光合作用。
它们在细胞代谢中的角色不同，但都与能量生产和细胞功能密切相关。
3.基因组：线粒体和叶绿体都有自己的基因组，具有其中一种程度的自主复制和表达能力。
不过，线粒体基因组比较小，叶绿体基因组比较大。
(细胞生物学基础)第五章线粒体和叶绿体
体
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目 录
• 引言 • 线粒体概述 • 线粒体的生物学特性 • 叶绿体概述 • 叶绿体的生物学特性 • 线粒体和叶绿体的比较与联系 • 结论
01 引言
主题概述
01
线粒体和叶绿体是细胞内的两个 重要细胞器，分别负责细胞的呼 吸和光合作用。
02
线粒体和叶绿体在细胞中的相互作用和影响
能量转换的协同作用
线粒体和叶绿体在能量转换过程中相互协调，共同维持细胞的能 量平衡。
代谢调节的相互作用
线粒体和叶绿体的代谢过程相互影响，可以通过信号转导途径相互 调控。
细胞生长和分化的影响
线粒体和叶绿体的数量和功能在细胞生长和分化过程中发生变化， 影响细胞的生长和分化过程。
04
叶绿体概述
叶绿体的定义和功能
总结词
叶绿体是植物细胞中负责光合作用的细胞器，主要功能是利用光能将二氧化碳 和水转化为有机物和氧气。
详细描述
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器，主要负责光合作用。光合作用是将光 能转化为化学能的过程，通过这一过程，植物能够将二氧化碳和水转化为葡萄 糖，并释放氧气。叶绿体含有绿色的叶绿素，因此得名。
线粒体和叶绿体的差异
功能不同
线粒体的主要功能是氧化磷酸化，为细胞提供能量；而叶绿体的 主要功能是光合作用，将光能转换为化学能。
分布不同
线粒体存在于动物细胞和部分植物细胞中；而叶绿体仅存在于植 物细胞中，特别是绿色植物细胞。
成分不同
线粒体中含有丰富的酶和蛋白质，而叶绿体中含有大量的叶绿素 和蛋白质。
线粒体的形态和结构
总结词
线粒体具有多种形态和结构，包括圆形、杆状、螺旋形等，其结构由外膜、内膜、基质 和嵴组成。
高中母系遗传知识点总结
高中母系遗传知识点总结一、概述母系遗传是指特定基因或特定性状只能由母亲遗传给后代的遗传方式。
在这种遗传方式中，母亲的基因或性状在整个家族中传递，而父亲的基因或性状在后代中并不起作用，或者影响较小。
母系遗传在植物和动物群体中都有所发现，并且在人类群体中也有。
这种遗传方式是由细胞质遗传控制的，即由线粒体和叶绿体中的遗传物质控制。
二、线粒体和叶绿体1. 线粒体线粒体是细胞内的一种细胞器，其内含有自身的DNA。
线粒体在细胞内的主要功能是产生能量，它通过氧化磷酸化反应来合成ATP，为细胞提供能量。
另外，线粒体还参与了细胞凋亡、新陈代谢等重要生命活动。
2. 叶绿体叶绿体是植物细胞内的一种细胞器，其内含有自身的DNA。
叶绿体主要功能是进行光合作用，吸收光能并将其转化为化学能，合成有机物质，为细胞提供能量。
叶绿体还参与了细胞分裂、补偿生长等重要生命活动。
三、母系遗传的特点1. 基因只能由母亲传递给子代母系遗传的一个重要特点是，特定基因或特定性状只能由母亲传递给其子代。
这是因为母亲的卵细胞内含有线粒体和叶绿体，而父亲的精子内并没有，所以父亲的基因对于线粒体和叶绿体的遗传并不起作用。
2. 没有交叉重组在母系遗传中，线粒体和叶绿体的DNA并没有交叉重组的过程，因此其遗传物质在整个家族中保持一致。
这也导致了母系遗传的性状在整个家族中具有稳定性，不会因为杂合而产生变异。
3. 子代对母亲的基因影响较大由于母亲的线粒体和叶绿体对子代的影响较大，所以母亲的基因对子代的性状有较大的影响。
在一些疾病的遗传中，母亲的基因对于疾病的发生有很大的影响。
四、母系遗传的疾病1. 线粒体遗传疾病线粒体遗传疾病是由母亲通过线粒体传递给子代的一类遗传疾病。
这些疾病主要是因为线粒体的DNA发生突变导致的，其中包括线粒体脑肌病、慢性进展性外眼盘眼球运动麻痹等。
这些疾病通常会伴随着能量代谢障碍、神经系统功能异常等临床症状。
2. 叶绿体遗传疾病叶绿体遗传疾病是由母亲通过叶绿体传递给子代的一类遗传疾病。
线粒体和叶绿体的比较
线粒体和叶绿体的比较线粒体和叶绿体是两种不同的细胞质器，它们在细胞的代谢过程中发挥着至关重要的作用。
它们都具有自主复制和自主繁殖的功能，且都具备着自己的遗传信息。
虽然两者在细胞功能上存在着相似之处，但是它们之间依然存在着很多的差异和不同之处。
第一，线粒体和叶绿体的位置是不同的。
线粒体主要分布在细胞的质壁上，参与细胞的氧化代谢和能量供应等重要功能。
而叶绿体则分布在植物细胞的叶片和茎干等绿色组织中，参与光合作用和碳素循环等重要功能。
这也说明了它们在细胞中的不同作用和位置。
第二，线粒体和叶绿体在结构上存在差异。
线粒体呈长椭球形，可以看做一个半自主的小器官。
它有两层膜结构，内膜上有许多的褶皱，增加了表面积，方便了线粒体内的化学反应。
而叶绿体则呈扁平片状，有一个外膜和内膜，内膜有许多的穿孔结构，称为叶绿体基粒。
这些基粒像是小孔板，可以让物质在细胞膜之间快速交换。
第三，线粒体和叶绿体的代谢功能是不同的。
线粒体主要参与葡萄糖的氧化分解和三羧酸循环，产生ATP。
这些ATP可以储存成能量，也可以在细胞代谢过程中直接使用。
而叶绿体则是通过光合作用来合成有机物质和氧气。
它可以光合合成葡萄糖等有机物质，也可以产生ATP，但是它产生的ATP数量相对较少，主要是提供能量和产生氧气等生命活动的必需物质。
第四，线粒体和叶绿体的基因组大小和结构也有所不同。
线粒体的基因组大小约为16kb，有37个基因，主要编码线粒体内的蛋白质和RNA。
而叶绿体则是大小约为160kb，有100多个基因，其中大部分是编码光合作用相关的蛋白质和RNA。
叶绿体的基因组更加复杂，受到多个因素的影响，其中很多和气候环境相关。
最后，线粒体和叶绿体的遗传方式也有所不同。
线粒体遵循母系遗传，母亲传递给子女的线粒体基因保持不变。
而叶绿体遵循父母双亲遗传，父母的叶绿体基因都可以继承给子女。
不同的继承方式也意味着线粒体和叶绿体的灵活性和遗传稳定性有所不同。
综合来看，线粒体和叶绿体在细胞代谢和生命活动中都具有着不可或缺的作用。
细胞生物学第六章 线粒体和叶绿体
F1和γ旋转的实验证明
氧化磷酸化抑制剂
1．电子传递抑制剂： 抑制NADH→CoQ的电子传递。阿米妥、鱼藤酮。
抑制复合物III。抗霉素A 。
抑制复合物IV。如：CO、CN、H2S。
电子传递抑制剂可用来研究呼吸链各组分的排列顺序，当
呼吸链某一特定部位被抑制后，底物一侧均为还原状态，
■ 呼吸链含有三个氧化磷酸化偶联位点 ● 氧化磷酸化偶联位点 根据对呼吸链中不同复合物间氧化还原电位的 研究，发现复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ每传递一对电子， 释放的自由能都足够合成一分子ATP，因此将 复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ看成是呼吸链中电子传递与 氧化磷酸化偶联的三个位点。 如果以FADH2作为电子供体，则只有两个ATP 合成偶联位点。
● 外膜
单位膜结构。外膜含有孔蛋白, 通透性高, 膜间隙中的环境与胞质溶胶相似。外膜含 有一些特殊的酶类，如单胺氧化酶,这种酶 能够终止胺神经递质,如降肾上腺素和多巴 胺的作用。 线粒体外膜的功能：建立膜间隙；对那些 将在线粒体基质中进行彻底氧化的物质先 行初步分解。
● 内膜
内膜富含心磷脂，通透性差，一般不允许 离子和大多数带电的小分子通过。 线粒体内膜通常要向基质折褶形成嵴， 其 上有ATP合酶（F0-F1 复合体）。 内膜的酶类可以粗略地分为三类∶运输酶 类、合成酶类、电子传递和ATP合成酶类。 内膜是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化 的主要部位。在电子传递和氧化磷酸化过 程中，线粒体将氧化过程中释放出来的能 量转变成ATP。
■ 线粒体各部分的特性和功能 ● 蛋白分布:
● 功能
由于线粒体各部分结构的化学组成和性质的不同，它们的 功能各异。
● 标志酶
通过细胞化学分析， 线粒体各部位有特征 性的酶， 称为标志酶。 外膜: 单胺氧化酶 内膜: 细胞色素氧化酶 膜间隙: 腺苷酸激酶 基质: 苹果酸脱氢酶
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和 粒体 细胞器中，图B中②的本是 蛋白质 ，
图A中①的作用 吸收、传递和转换光能
。
2. 图B中的[H]是怎样产生的？
葡萄糖分解为丙酮酸和丙酮酸分解为C02时均产生[H]
3. 如果图A中的02被图B利用，至少要穿过几层生物膜?
4层
4. 图A和图B所示的反应，除了产生图中所示的物质外，
还能产生什么物质? ATP 。
BC
C. 高倍镜下可以观察到黑藻叶叶绿体呈绿色带状
D. 在强光下，叶绿体以其侧面朝向光源
叶绿体的形态和分布随光照的强度和方向的改变而改变 弱光
强 光
D．线粒体内发生的反应是 酶
C6H12O6+6O2 +12H2O
6CO2+12H2O+能量
叶绿体内发生的反应是
CO2+H2O
光 叶绿体
(CH2O)+ O2
如图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构，以及在它们 上发生的生化反应。请根据图分析回答下列问题：
1. 图A和B所示的生物膜分别存在于叶肉细胞的 叶绿体
形态 结构
线粒体 短棒状、哑铃形等
外膜 内膜 嵴
线粒体基质
叶绿体 椭球形、球形
外膜 内膜
基粒
叶绿体基质
增大膜面积 内膜向内腔折叠形
的方式
成嵴
完成的生理 有氧呼吸的第II、
过程
III阶段
由类囊体重叠而成 基粒
光合作用的光反应 和暗反应
ATP的去 用于暗反应外的各
路
项生命活动
只用于暗反应中C3的 还原
内膜 外膜
嵴
线粒体基质
肌肉细胞中的线粒体
线粒体膜的成分有____脂__质__和__蛋__白__质__________， 催化有氧呼吸的酶位于___内__膜____上和__基__质___中
增大膜面积的方式? 内膜向内折叠形成嵴
考点3: 叶绿体 ---------光合作用的场所
内膜
叶绿体基质 外膜 类囊体 基粒
下列结构中，不能把其他形式的能量转化为活跃的化学能
的是
产生ATP
A. 线粒体外膜
B. 线粒体内膜
C. 细胞质基质
D. 叶绿体类囊体薄膜
（原创）
关于线粒体、叶绿体的说法，下列叙述错误的是（双）
A．线粒体、叶绿体通过分裂增殖 B．类囊体薄膜上磷脂多，叶绿体基质中磷酸多
CD
C．不含线粒体的细胞，一定进行无氧呼吸
盖上盖玻片
低倍→高倍观察
用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是 A. 叶绿体在细胞内是固定不动的 B. 叶绿体在细胞内是均匀分布的 C. 叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D. 叶肉细胞含叶绿体，不含线粒体
(原创)关于高倍镜观察线粒体和叶绿体实验，错误的(双)
A. 健那绿是活体染料，只能使线粒体着色 B. 在高倍镜下可以观察到线粒体有2层膜
健那绿用生理 盐水配制
保持有水状态
观察叶绿体选用藓类叶片的优点是？
制作临时装片为什么要保持材料处于 有水状态？
为什么选用黑藻的幼嫩叶片而不是幼 根作为材料观察细胞质流动？
载玻片中央滴一滴清水 载玻片中央滴一滴健那绿
藓类小叶
菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 放入水滴中
盖上盖玻片
低倍→高倍观察
刮取口腔上皮细胞 涂抹在染液中
5. 两种膜结构所在的细胞器为适应各自的功能，都有增 大膜面积的方式，它们分别是？
叶绿体通过形成类囊体堆叠而成的基粒来增大膜面积； 线粒体通过内膜向内折叠形成嵴以增大膜面积
考点4: 观察线粒体和叶绿体及细胞质的流动
选材
染料
备注
线粒体 叶绿体
口腔上皮细胞
健那绿 （活性染料）
黑藻叶、藓类叶
菠菜叶
不需染色
[H]的去 有氧呼吸的第三阶
路
段还原O2生成水
在暗反应中用于C3 的还原
所含的酶 的种类
与有氧呼吸有关 的酶，分布于内 膜和基质中
与光合作用有关的 酶，分布于类囊体 薄膜和基质中
相同点
双层膜，都有广阔的膜面积 基质中有少量DNA、RNA、核糖体 基因控制性状的遗传不遵循孟德尔遗传定律 都是能量转换器（产生ATP） 既消耗水又产生水 共同参与自然界中的碳循环
与光合作用有关的色素分布在 _类__囊__体__的__薄__膜__上 光合作用有关的酶分布在 __基__粒____和__基__质___中 增大膜面积的方式? 由类囊体堆叠而成基粒
P12课后练习
观察叶绿体为什么用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮？ 叶绿体主要存在于叶肉细胞中,表皮细胞不含叶绿体
线粒体与叶绿体的比较
细胞膜 细胞核 细胞质
显微结构
光学显微镜 0.2μm
亚显微结构
电子显微镜 0.2nm
考点1: 细胞质的组成？细胞器的分离方法？
成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨
细胞质基质
基酸、核苷酸等，还有多种酶
功能：新陈代谢的主要场所
哪些生理反应在此完成?
细胞器 —— 差速离心法
细胞匀浆
细胞核
线粒体
考点2: 线粒体 -------有氧呼吸的主要场所