第六章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体——翟中和细胞生物学
③ 线粒体的形状与大小并不是固定的，而是随着代谢条件的不同而改 变，它可能反映线粒体处于不同的代谢状态。
④ 植物细胞的线粒体数量一般较动物细胞的少。 ⑤ 线粒体的数目在不同类型细胞内有很大差别。 ⑥ 线粒体的数目还与细胞的生理功能及生理状态有关，在新陈代谢旺
蛋白质/脂质﹥3:1，缺乏胆固醇，富含心磷脂，高度不通透性。 线粒体内膜向基质折叠形成嵴，大大增加了内膜的表面积。
在内膜的嵴上有许多排列规则的颗粒，称为线粒体基粒， 又称偶联因子1，简称F1（ATP合酶的头部）。 内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。
一、线粒体的形态结构
（二）线粒体的结构与化学组成：
内膜和外膜将线粒体分割成两个区室：
◆ 氧化的分子结构基础———— 电子传递链 ◆ 磷酸化的分子结构基础———— ATP合酶 ◆ 磷酸化作用与电子传递的偶联
1.电子传递链 (ELECTRON-TRANSPORT CHAIN）
◆电子传递链的涵义 ◆电子传递链的四种复合物 ◆电子传递链的类型 ◆在电子传递过程中，有几点需要说明
电子传递链的涵义
传信息所需的各种装置。 线粒体基质的标志酶是柠檬酸合成酶。
二、线粒体的功能—氧化磷酸化
伴随着生物的氧化（放能）过程，所发生的磷酸化 （贮能）作用的过程。
● 线粒体主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP，为细 胞生命活动提供直接能量。是糖类、脂肪和氨基酸 最终氧化释能的场所。
● 还与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信 号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态 平衡的调控有关。
◆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） 组成：含FAD辅基，2个Fe-S中心，1个细胞色素b 作用：催化电子从琥珀酸通过FAD和Fe-S传给辅酶Q (无H+泵出)
◆复合物Ⅲ：CoQ-细胞色素c还原酶(既是电子传递体又是质子移位体) 组成：由10条多肽链组成，2个细胞色素b，1个细胞色素c1和1个 Fe-S蛋白。 作用：催化电子从CoQ氧化传给细胞色素c，同时发生质子的跨膜转移。 ◆ 复合物Ⅳ：细胞色素氧化酶（既是电子传递体又是质子移位体） 组成：由6～13条多肽链组成色素c传给氧，同时发生质子的跨膜转移。
DNA；Schatz(沙茨)，分离到完整的mtDNA。 1981年，测定人mtDNA的DNA序列。 1987年，Wallace(华勒斯)， mtDNA突变可引起疾病。 1988年，首次报道mtDNA突变。
一、线粒体的形态结构
（一）线粒体的形态、大小、数量与分布：
① 形态、大小、数量与分布，在不同细胞内变动很大，就是同一细胞 在不同生理状态下也不一样。
◆ 膜间隙：线粒体内外膜之间的腔隙。 宽约6～8nm，含许多可溶性酶、底物及辅助因子。 膜间隙的标志酶是腺苷酸激酶，功能是催化ATP分子末 端磷酸集团转移到AMP，生成ADP。
◆ 线粒体基质：内膜所包围的嵴外空间。 酶类：含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系等。 线粒体遗传系统：线粒体DNA, RNA，核糖体和转录、翻译遗
◆ 外 膜(outer membrane）：
线粒体最外面的一层单位膜结构，起界膜作用。 厚约6nm，光滑而有弹性，蛋白质和脂质各占50%。 含孔蛋白，通透性较高。 一些特殊的酶类：标志酶是单胺氧化酶。
一、线粒体的形态结构
（二）线粒体的结构与化学组成：
◆ 内 膜（inner membrane）：是位于外膜的内侧把膜间隙 与基质分开的一层单位膜结构，厚约6～8nm。
盛的细胞中线粒体多。 ⑦ 在很多细胞中，线粒体在细胞内的分布是不均匀的，在某些细胞中
线粒体往往集中在细胞代谢旺盛的需能部位。 ⑧ 根据细胞代谢的需要，线粒体可在细胞质中运动、变形和分裂增殖。 ⑨ 线粒体在细胞质中的定位与迁移，往往与微管有关。
一、线粒体的形态结构
（二）线粒体的结构与化学组成：
在电镜下观察到线粒体是由内外两层彼此平行的单位 膜套叠而成的封闭的囊状结构。
三、氧化磷酸化
●氧化磷酸化的分子结构基础 ●结合变构机制和旋转催化假说 ●氧化磷酸化的偶联机制—化学渗透假说
(Chemiosmotic Hypothesis, Mithchell,1961)
●氧化磷酸化的过程
（一）氧化磷酸化的分子结构基础
氧化(电子传递、消耗氧, 放能)与磷酸化(ADP+Pi，储能) 同时进行，密切偶联，分别由两个不同的结构体系执行：
FAD为辅基） 3、铁硫蛋白类 （或称铁硫中心，FeS） 4、辅酶Q类 5、细胞色素类 ：呼吸链中的细胞色素蛋白至少有5种，即细胞
色素b、c、 c1、a、a3 。
电子传递链的四种复合物
◆复合物Ⅰ：NADH-CoQ还原酶（既是电子传递体又是质子移位体） 组成：25条以上多肽链组成，至少6个Fe-S中心和1个黄素蛋白。 作用：催化NADH氧化，从中获得2个高能电子辅酶Q；泵出4 H+
第六章 细胞的能量转换 ──线粒体和叶绿体
● 线粒体与氧化磷酸化 ● 叶绿体与光合作用 ● 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ● 线粒体和叶绿体的增殖与起源
第一节 线粒体与氧化磷酸化
● 线粒体的形态结构 ● 线粒体的功能——氧化磷酸化 ● 线粒体与疾病
线粒体的发现
1894年，Altmann(奥特曼)首次发现，生命小体。 1897年， Benda (班达)正式命名为线粒体。 1963年，Nass(纳斯)，鸡胚肝细胞线粒体中存在
电子传递链的类型
4种复合物组成两种呼吸链：
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。
线粒体内膜上的呼吸链是典型的多酶氧化还原体系， 参加呼吸链的氧化还原酶有：
1、烟酰胺脱氢酶类（以NAD+或NADH+为辅酶） 2、黄素脱氢酶类（以黄素单核苷酸FMN或黄素腺嘌呤二核苷酸
6-细胞的能量转换-线粒体和叶绿体PPT课件
●
◆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）或内室：含三羧酸循环酶系、线粒体基因
2个来自基质）
◆ 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）
组成： 二聚体，每一单体含13个亚基，
三维构象， cyt a, cyt a3 ,2Cu
作用：催化电子从cyt c分子O2 形成水，2 H+泵出， 2 H+ 参与
形成水
-
15
线粒体内膜呼吸链电- 子传递示意图
16
-
17
在电子传递过程中，有几点需要说明
·磷脂占3/4以上，外膜主要是卵磷脂，
内膜主要是心磷脂。
·线粒体脂类和蛋白质的比值:
0.3:1（内膜）；1:1（外膜）
-
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三、氧化磷酸化
线粒体主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP，为细
胞生命活动提供直接能量；与细胞中氧自由基的生成、细
胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及
电解质稳态平衡的调控有关。
基质泵到膜间隙
◆ATP合成机制—Banding Change Mechanism (Boyer 1979)
◆亚单位相对于亚单位旋转的直接实验证据
-
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氧化磷酸化的偶联机制—化学渗透假说
◆化学渗透假说内容： 电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布，当高能电子
翟中和细胞生物学各章习题及答案
《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。
要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。
2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。
3、1838—1839年，和共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的。
4、19世纪自然科学的三大发现是、和。
5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。
6、人们通常将1838—1839年和确立的；1859年确立的；1866年确立的，称为现代生物学的三大基石。
7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。
三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。
a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由（）提出来的。
a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指（）。
a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。
a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。
（）2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。
（）3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。
（）4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。
细胞生物学翟中和第四版课后习题答案
第四章：细胞膜与细胞表面1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。
生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：1）、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。
如调节细胞内外Na+、K+的Na+—K+ATP酶，其运转时所需的ATP是细胞内产生的，该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面；许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。
2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。
可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。
2、何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。
它与膜结合的主要方式有：1)、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。
2)、跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基，如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。
3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插到膜双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。
3、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。
生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：1）、1925年:质膜是由双层脂分子构成的；2)、1935年：提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20年之久；3）、1959年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的单位膜构成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：①膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；②膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。
第六章 细胞的能量转换——线粒体和叶绿体
第六章细胞的能量转换－－线粒体和叶绿体（本章内容详见生物化学）一、线粒体的形态结构（一）线粒体的形态与分布线粒体是一个动态细胞器，在生活细胞中具有多样性、易变性、运动型和适应性等特点，其形状、大小、数量与分布在不同细胞内变动很大，机制在同一细胞，随着代谢条件的不同也会发生变化。
线粒体的形状多种多样，但以线状和粒状最常见。
（二）线粒体的结构与化学组成线粒体只有外层彼此平行的单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。
外膜（outer membrane）起界膜作用，内膜（inner membrane）向内折叠形成嵴（cristae）。
外膜和内膜将线粒体分割成两个区室：一个是内外膜之间的腔隙，称为膜间隙（intermembrane space）；另一个是内膜所包围的空间，称为基质（matrix）。
1、外膜线粒体最外面的一层单位魔结构，厚约6nm，光滑而有弹性。
外膜中蛋白质和脂质约各占50%。
外膜含有孔蛋白（porin），孔蛋白是由β链形成桶状结构，中心是一直径为2~3nm的小孔，即内部通道。
外膜的标志酶是单胺氧化酶（monoamine oxidase）。
2、内膜内膜是位于外膜的内侧把膜间隙与基质分开的一层单位膜结构，厚6~8nm。
相对外膜而言，内膜有很高的蛋白质/脂质比（质量比>3:1）。
内膜缺乏胆固醇，富含心磷脂（cardiolipin），约占磷脂含量的20%，心磷脂与离子的不可渗透性有关。
线粒体内膜除含有多种转运系统外，还含有大量的合成ATP的装置。
在内膜上有许多排列规则的颗粒，称为线粒体基粒（elementary particle），又称耦联因子1（coupling factor 1），简称F1，实质是ATP合酶（ATP synthesis）的头部。
3、膜间隙线粒体内、外膜之间的腔隙，宽6~8nm，但在细胞进行活跃呼吸时，膜间隙可扩大。
膜间隙中充满无定型液体，含有可溶性的酶、底物和辅助因子。
其中腺苷酸激酶是膜间隙的标志酶。
细胞的能量转换--线粒体和叶绿体
第六章细胞的能量转换－－线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体是细胞内两个能量转换细胞器，它们能高效地将能量转换成ATP。
线粒体广泛存在于各尖真核细胞，而叶绿体仅存在于植物细胞中。
它们的形态结构都呈封闭的双层结构，内膜都演化为极其扩增的特化结构，并在能量转换中起主要作用。
线粒体和叶绿体以类似的方式合成ATP。
线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化一、线粒体的形态结构（一）线粒体的形态与分布线粒体多呈线状和粒状，是由两层单位膜套叠而成的封闭囊状结构，由外膜、内膜、膜间隙及基质4部分构成。
（二）线粒体的结构与化学组成线粒体的化学成分主要是蛋白质和脂类。
线粒体的蛋白可分为可溶性与不溶性两类，可溶性蛋白质大多数是基质中的酶和膜外周蛋白；不溶性蛋白是膜的镶嵌蛋白、结构蛋白和部分酶蛋白。
线粒体脂类主要成分是磷脂。
蛋白质(线粒体干重的65～70％)脂类(线粒体干重的25～30％)：磷脂占3/4以上，外膜主要是卵磷脂，内膜主要是心磷脂，线粒体脂类和蛋白质的比值:0.3:1（内膜）；1:1（外膜）线粒体内外膜在化学组成上根本不同是脂类和蛋白质的比值不同。
内膜的脂类与蛋白质的比值低，外膜中比值较高。
1 外膜外膜：厚约6nm，含孔蛋白(porin)，通透性高。
2 内膜厚约6－8nm，通透性低，只有不带电荷的小分子才能通过。
内膜向内褶叠形成嵴。
内膜和嵴的基质面上有许多排列规则的基粒，基粒由头部和基部组成，头部又叫F1，基部又叫F0。
3 膜间隙内外膜之间宽8nm的空隙，它延伸到嵴的轴心部（嵴内隙），内含许多可溶性酶类、底物和辅助因子。
4 线粒体基质内膜和嵴包围的空间，内含蛋白质性质的胶状物质。
基质中有催化三羧酸循环、脂肪酸 －氧化、氨基酸氧化、蛋白质合成等有关的酶类和其它成分，如环状DNA、RNA、核糖体及较大的致密颗粒，其作用主要是贮存Ca＋。
线粒体酶的定位线粒体约有140种酶，分布在各个结构组分中，有的可作为某一部位所特有的标志酶，如外膜的单胺氧化酶，膜间隙的腺苷酸激酶，内膜的细胞色素氧化酶，基质中的苹果酸脱氢酶。
细胞生物学 翟中和编 第6章 线粒体和叶绿体课件
2H+ + 1/2O2
暗反应
(一) 暗反应的C3途径
暗反应中的C3 循环途径图解
（二）暗反应的C4途径
某些植物中CO2被还原的C4 循环辅助途径
叶绿体与线粒体的主要异同点
线粒体
叶绿体
分布
所有真核细胞
植物细胞、光合细菌
结构
外膜/膜间隙/内膜(嵴)/基质 外膜/膜间隙/内膜/类囊体/基质
化学组成 功能 反应部位
蛋白质/脂类/DNA/RNA /核 糖体/磷酸盐沉积物
氧化磷酸化/贮钙/细胞凋亡 内膜(嵴)
蛋白质/脂类/DNA/RNA /核糖 体/碳水化合物/无机离子
光合作用(光反应/暗反应) 光反应: 类囊体膜; 暗反应: 基质
电子传递链 ATP合成酶 产物 增殖方式
NADH2→O2(4个复合物) F0-F1偶联因子(膜间隙-基质)
线粒体的半自主性
线粒体的生长与增殖所需要的 大部分蛋白质是由核基因编码、 在细胞质中合成的；仅有少部 分蛋白质是由其自身基因编码、 在线粒体内合成的
酵母几种主要线粒体酶复合物的生物合成
酶复合物
细胞色素氧化酶 细胞色素b-c1复合物 ATP酶(寡霉素敏感) 核糖体大亚单位 核糖体小亚单位
总数 7 7 9 30 22
ATP(2H+→1ATP)
分裂
H2O → NADP+ (2个光系统) CF0-CF1偶联因子(类囊体腔-基质)
ATP(3H+→1ATP)+NADPH+H+ /碳水化合物+O2
分裂
性质
半自主性细胞器
半自主性细胞器
复习题
嵴、类囊体、ATP合酶、内共生起源假说 线粒体的超微结构和功能 叶绿体的超微结构和功能 为什么说线粒体/叶绿体是半自主性细胞器？
细胞生物学第六章细胞的能量转换器
3.细胞色素
分子中含有血红素铁（图7-7），以共价形式与蛋白结合，通Fe3+、Fe2+形式变化传递电子，呼吸链中有5类，即：细胞色素a、a3、b、c、c1，其中a、a3含有铜原子。
图7-7 血红素c的结构
5.Q：
4.铁硫蛋白：
在其分子结构中每个铁原子和4个硫原子结合，通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传递，有2Fe-2S和4Fe-4S两种类型（图7-8）。 图7-8 铁硫蛋白的结构（（引自Lodish等1999） 是脂溶性小分子量的醌类化合物，通过氧化和还原传递电子（图7-9）。有3种氧化还原形式即氧化型醌Q，还原型氢醌（QH2）和介于两者之者的自由基半醌（QH）。
线粒体的超微结构
1.2 线粒体的形态结构
图 7-3 肌细胞和精子的尾部聚集较多的线粒体， 以提供能量 图7-4 线粒体包围着脂肪滴，内有大量要被氧化的脂肪 图7-1线粒体的TEM照片
内膜向线粒体基质褶入形成嵴（cristae），嵴能显著扩大内膜表面积（达5~10倍），嵴有两种类型：①板层状（图7-1）、②管状（图7-3），但多呈板层状。 图7-3 管状嵴线粒体 嵴上覆有基粒（elementary particle），基粒由头部（F1偶联因子）和基部（F0偶联因子）构成，F0嵌入线粒体内膜。 图7-1线粒体的TEM照片
图7-9 辅酶Q
呼吸链的复合物
利用脱氧胆酸（deoxycholate，一种离子型去污剂）处理线粒体内膜、分离出呼吸链的4种复合物，即复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，辅酶Q和细胞色素C不属于任何一种复合物。辅酶Q溶于内膜、细胞色素C位于线粒体内膜的C侧，属于膜的外周蛋白。
即NADH脱氢酶，哺乳动物的复合物Ⅰ由42条肽链组成，呈L型，含有一个FMN和至少6个铁硫蛋白，分子量接近1MD，以二聚体形式存在，其作用是催化NADH的2个电子传递至辅酶Q，同时将4个质子由线粒体基质（M侧）转移至膜间隙（C侧）。电子传递的方向为：NADH→FMN→Fe-S→Q，总的反应结果为：
细胞生物学 第四版 翟中和 各章内容摘要
细胞生物学第四版翟中和各章内容摘要第1章细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学科，它是现代生命科学的基础学科之一。
细胞生物学研究的主要方面包括：①生物膜与细胞器；②细胞信号转导；③细胞骨架体系；④细胞核、染色体及基因表达；⑤细胞增殖及其调控；⑥细胞分化及干细胞；⑦细胞死亡；⑧细胞衰老；⑨细胞工程；⑩细胞的起源与进化。
本章回顾了细胞学与细胞生物学发展的简史，阐述了细胞学说的建立及其重要意义，分析了细胞生物学学科形成的基础与条件。
细胞学与细胞生物学发展的历史大致可以划分为以下几个阶段：①细胞的发现；②细胞学说的建立；③细胞学的经典时期；④实验细胞学时期；⑤细胞生物学学科的形成与发展。
当今的细胞生物学是以细胞作为生命活动的基本单位这一概念为出发点，在各层次上探索生命现象的最基本、最核心问题的一门重要的学科。
第2章细胞是一切生命活动的基本单位，包括以下几个方面的涵义：（1）一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的形态结构单位。
构成多细胞生物体的细胞虽然是“社会化”的细胞，但它们又保持着形态结构的独立性，每一个细胞具有自己完整的结构体系。
（2）细胞是有机体代谢与执行功能的基本单位，在细胞内的一切生化过程与试管内的生化过程的根本不同点，是细胞有严格自动控制的代谢体系，并且有保证完成生命过程有序性的独立的结构装置。
（3）有机体的生长与发育是依靠细胞增殖、分化与凋亡来实现的。
细胞是研究有机体生长与发育的基础。
（4）细胞是遗传的基本单位，每一个细胞都具有遗传的全能性（除少数特化细胞）。
构成各种生物机体的细胞的种类繁多，结构与功能各异，但它们都具有基本共性：细胞膜，两种核酸（DNA与RNA），蛋白质合成的机器——核糖体与一分为二的增殖方式，这些是细胞结构与生存不可缺少的基础。
种类繁多的细胞可以分为原核细胞与真核细胞两大类。
近年认为原核细胞并不是统一的一大类，建议将细胞划分为原核细胞、古核细胞与真核细胞三大类。
支原体是迄今发现的最小最简单的细胞，它已具备细胞的基本结构，并且有作为生命活动基本单位存在的主要特征。
翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案.
翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案第一章绪论一、名词解释细胞生物学：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。
二、填空题1、细胞分裂有直接分裂、减数分裂和有丝分裂三种类型。
2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”。
3、细胞学说、进化论和遗传学为现代生物学的三大基石。
4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平，对细胞的各种生命活动展开研究的科学。
5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者列文虎克。
三、问答题：1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化3、细胞学说的基本内容是什么？答：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
第二章细胞的统一性与多样性一、名词解释1、细胞：生命活动的基本单位。
2、病毒（virus）：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。
3、原核细胞：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。
4、质粒：细菌的核外DNA。
细胞生物学翟中和第四版 06 线粒体与叶绿体PPT参考课件
• 黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白、铜原子 • 共同点：具有氧化还原作用
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（四）电子传递复合物
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复合物Ⅰ：NADH-CoQ 还原酶（NADH 脱氢酶）
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复合物Ⅱ：琥珀酸-CoQ 还原酶（琥珀酸脱氢酶）
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复合物III：细胞色素还原酶
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复合物Ⅳ：Cyt c （细胞色素）氧化酶
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四、线粒体与疾病
• 在医学上，由线粒体功能障碍引起的疾病被称为线粒 体病（mitochondrial disease）。
• 已知的人类线粒体病有100 多种，常见的有脑坏死、 心肌病、肿瘤、不育、帕金森综合征等。
• 克山病亦称地方性心肌病，因缺硒引起。硒是谷胱甘 肽过氧化物酶的一个组成成份，该酶的主要作用是还 原脂质过氧化物，清除氧自由基从而保护了细胞膜的 完整性。
发动蛋白
Nishida K et al. PNAS 2003;100:2146-2151
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二、结构及分布
• （一）形态
– 颗粒状或杆状或短线状; – 直径0.3~1.0 μm，长1.5~3.0 μm；胰外分泌细胞
中可达10~20μm，称巨线粒体。 – 肝细胞约1300个线粒体，占细胞体积的20%，
• 分布在细胞质膜与液泡间薄层 的细胞质中，呈平层排列。
• 通常情况下，高等植物的叶肉 细胞含20～200 个叶绿体。
36
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（一）叶绿体的形态、分布及数目
• 叶绿体通过位移避开强光 的行为称为躲避响应
• 在光照较弱的情况下，叶 绿体会汇集到细胞的受光 面，这种行为称作积聚响 应
• 叶绿体在细胞内位置和分 布受到动态的调控称为叶 绿体定位
• 细胞内的叶绿体仍呈现动态特征：叶绿体在细胞内的位置