细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理
【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。
第七章线粒体与叶绿体(下)
一、线粒体和叶绿体的 DNA
线粒体 DNA（mtRNA）呈双链环状，与 细菌的 DNA相似。一个线粒体中可有 1个 或几个 DNA分子（常为6个）。 叶绿体 DNA（ctDNA）也是呈双链环状。 每个线粒体中的含 6个 mtRNA分子，每个 叶绿体中约含 12个 ctDNA。 mtDNA和 ctDNA均可自我复制，其复制 也是半保留方式进行的。
四、线粒体和叶绿体蛋白质的 运送与装配
由核基因编码，在细胞质核糖体上合成的 线粒体和叶绿体蛋白，需运送到线粒体和 叶绿体各自的功能部位上进行更新或装配。
1、线粒体蛋白的运输
核基因编码的蛋白向线粒体跨膜运送与糙 面内质网合成的分泌蛋白不同，前者先合 成前体形式，然后通过后转移运输到线粒 体内，而后者则是通过边翻译边转移的共 转移方式实现跨膜运输的。
酵母线粒体的主要酶复合物的生物合成
酶复合物 总数 亚基数目 胞质核糖体合成 线粒体核糖体合 成 细胞色素氧化酶 细胞色素 b-c1复合 物 ATP酶 核糖体大亚单位 核糖体小亚单位 7 7 9 30 22 4 6 5 30 21 3 1 4 0 1
不同来 源的线 粒体基 因，其 表达产 物既有 共性， 也存在 差异。
2、但线粒体和叶绿体基因组仅能编码少量 的蛋白质，而参与组成线粒体和叶绿体的 蛋白质各有上千种之多，说明线粒体和叶 绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码， 在细胞质核糖体上合成，然后转移至线粒 体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶 绿体 DNA编码的蛋白质协同作用。
3、线粒体和叶绿体的自主程度是有限的， 它们对核遗传系统有很大的依赖性，因此， 线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因 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 （semiautonomous organelle）.
(完整版)细胞生物学知识点总结
细胞生物学目录第一章绪论第二章细胞生物的研究方法和技术第三章质膜的跨膜运输第四章细胞与环境的相互作用第五章细胞通讯第六章核糖体和核酶第七章线粒体和过氧化物酶体第八章叶绿体和光合作用第九章内质网，蛋白质分选，膜运输第十章细胞骨架，细胞运动第十一章细胞核和染色体第十二章细胞周期和细胞分裂第十三章胚胎发育和细胞分化第十四章细胞衰老和死亡第一章绪论1.原生质体：被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质细胞质：细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分原生质体：除去细胞壁的细胞2.结构域：生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域3.装配模型：模板组装，酶效应组装，自组装4.五级装配：第一级,小分子有机物的形成第二级，小分子有机物组装成生物大分子第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器第五级，由各种细胞器组装成完整细胞6.支原体：目前已知的最小的细胞第二章细胞生物的研究方法和技术1.显微镜技术：光镜标本制备技术、2.光镜标本制备技术步骤：样品固定、包埋与切片、染色3.电子显微镜种类：透射电子显微镜，扫描电镜，金属投影，冷冻断裂和冷冻石刻电镜，复染技术，扫描隧道显微镜4.细胞化学技术：酶细胞化学技术，免疫细胞化学技术，放射自显影5.细胞分选技术：流式细胞术6.分离技术：离心技术，层析技术，电泳技术第三章质膜的跨膜运输1.细胞功能：外界与通透性障碍，组织和功能定位，运输作用，细胞间通讯，信号检测2.膜化学组成：膜脂，膜糖，膜蛋白3.膜脂的三个种类：磷脂，糖脂，胆固醇4.脂质体用途：用作生物膜的研究模型，作为生物大分子与药物的运载体5.膜糖功能：细胞与环境的相互作用，接触抑制，信号转导，蛋白质分选，保护作用。
6.膜蛋白类型：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白7.膜蛋白功能：运输蛋白，酶，连接蛋白，受体（信号接受和传递）8.不对称性的研究方法：冰冻断裂复型，冰冻蚀刻9.膜流动性研究方法：质膜融合，淋巴细胞的成斑成帽效应，荧光漂白恢复技术10.膜流动性的重要性：酶活性，信号转导，物质运输，能量转换，细胞周期11.影响膜脂流动性的因素：脂肪酸链，胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值12.影响膜蛋白流动的因素：整合蛋白，膜骨架，细胞外基因，相邻细胞，细胞外配体、抗体、药物大分子13.膜骨架的主要蛋白：血影蛋白，肌动蛋白和原肌球蛋白，带4.1蛋白，锚定蛋白14.转运蛋白质包括：载体蛋白，通道蛋白15.协同运输的方向：同向协同，反向协同第四章细胞与环境的相互作用1.细胞表面结构：细胞外被、膜骨架、胞质溶胶2.细胞外被功能：连接，细胞保护，屏障3.糖萼：由细胞表面的碳水化合物形成的质膜保护层，又称为多糖包被。
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ppt课件
■ 两套遗传体系的协同性
通过离体实验发现两套 遗传体系的遗传机制不 同。 如放线菌酮是细胞质蛋 白质合成抑制剂，但是 对细胞器蛋白质的翻译 却没有作用。另外，一 些抗生素，如氯霉素、 四环素、红霉素等能够 抑制线粒体蛋白质的合 成，但对细胞质蛋白质 合成没有多大影响。 通过对转录的抑制研究， 发现线粒体基因转录的 RNA聚合酶也是特异 的(图)。
线粒体蛋白转运
图 线粒体蛋白转运的部位
分子伴侣（molecular chaperon）
概念：一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它 们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装，而且在 组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的 组份。 种类：伴侣素家族（chaperonin, Cpn）、热休克蛋白 家族 （ Hsp family ）、 核质素、T 受体结合蛋白 (TRAP) 等 特征：1、分子伴侣对靶蛋白没有高度专一性，同一分子伴 侣可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间 结构、性质和功能都不相关的蛋白质。 2、它的催化效率很低。行使功能需要水解ATP，以改 变其构象，释放底物，进行再循环。 3、它和肽链折叠的关系，是阻止错误折叠，而不是促 进正确折叠。 4. 多能性（胁迫保护防止交联聚沉，转运，调节转录 和复制，组装细胞骨架） 5. 进化保守性
细胞生物学第七 章 线粒体
第一节、 线粒体的生物学特征
线粒体是能够在光学显微镜进行 观察的显微结构。 ● 1890年，德国生物学家 Altmann第一个发现线粒体。 ● 1897年对线粒体进行命名。 ● 1900年，Leonor Michaelis用 染料Janus green对肝细胞进行 染色，发现细胞消耗氧之后，线 粒体的颜色逐渐消失了，从而提 示线粒体具有氧化还原反应的作 用。
线粒体与叶绿体的功能与特点
线粒体与叶绿体的功能与特点线粒体和叶绿体都是细胞质中的重要细胞器，分别负责着细胞生物化学过程中的能量转换和光能转化。
它们在细胞代谢和生命活动中发挥着关键的作用。
本文将介绍线粒体和叶绿体的功能和特点，并探讨其在细胞中的重要性。
一、线粒体的功能与特点线粒体是真核细胞中最重要的能量工厂，它负责将有机物通过氧化代谢转化为细胞能量。
以下是线粒体的功能与特点：1. ATP合成：线粒体内的氧化磷酸化作用是产生三磷酸腺苷（ATP）的主要途径。
在线粒体内，通过三羧酸循环和电子传递链，有机物被氧化为二氧化碳和水，释放出大量的能量，用于合成ATP。
这个过程称为细胞的呼吸作用。
2. 脂肪酸代谢：线粒体也参与脂肪酸的代谢过程。
脂肪酸在线粒体内被分解为乙酰辅酶A，进一步通过三羧酸循环中的氧化反应，释放能量用于ATP的合成。
3. 钙离子调节：线粒体具有调节细胞内钙离子浓度的功能。
在细胞中，线粒体可以吸收和释放钙离子，维持细胞内钙离子浓度的平衡，并调节细胞内的信号传导过程。
4. 有自主复制：线粒体具有自主复制的特点，即它们能够自身复制DNA和合成蛋白质。
这有助于满足细胞对能量的需求，并确保线粒体的数量保持在适当的水平。
二、叶绿体的功能与特点叶绿体主要存在于植物细胞中，并负责进行光合作用，将光能转化为化学能，并合成有机物。
以下是叶绿体的功能与特点：1. 光合作用：叶绿体内的叶绿素是光合作用的关键组成成分。
通过叶绿体内部的光合色素和光合酶，光能被吸收并转化为化学能，用于合成葡萄糖等有机物。
这个过程中，二氧化碳被还原为有机物，同时释放出氧气。
2. 合成植物营养物质：叶绿体不仅能够合成葡萄糖，还能合成其他植物所需的营养物质，如蛋白质、脂类和核酸等。
这些有机物对植物的生长和发育非常重要。
3. 氧化还原反应：叶绿体中的电子传递链参与了光合作用中的氧化还原反应。
通过这个反应，能量被转化为光合产物，并最终生成ATP。
4. 有自主复制：类似于线粒体，叶绿体也具有自主复制的能力。
细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理
《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理一、线粒体与氧化磷酸化 1． 形态结构 外膜：标志酶：单胺氧化酶 是线粒体最外面一层平滑的单位膜结构; 通透性高；50％蛋白，50％脂类； 内膜：标志酶:细胞色素氧化酶 是位于外膜内侧的一层单位膜结构；缺乏胆固醇，富含心磷脂-—决定了内膜的不透性（限制所有分子和离子的自由通过)；蛋白质/ 脂类:3:1； 氧化磷酸化的关键场所 膜间隙:标志酶:腺苷酸激酶 其功能是催化ATP 大分子末端磷酸基团转移到AMP ，生成ADP 嵴：内膜内折形成,增加面积；需能大的细胞线粒体嵴数多 片状(板状）:高等动物细胞中，垂直于线粒体长轴 管状：原生动物和植物中 基粒（ATP 合成酶)：位于线粒体内膜的嵴上的规则排列的颗粒 基质：标志酶：苹果酸脱氢酶 为内膜和嵴包围的空间,富含可溶性蛋白质的胶状物质，具有特定的pH 和渗透压； 三羧酸循环、脂肪酸和丙酮酸氧化进行场所 含有大量蛋白质和酶，DNA,RNA ，核糖体，Ca2+ 2． 功能 (1) 通过基质中的三羧酸循环，进行糖类、脂肪和氨基酸的最终氧化 (2) 通过内膜上的电子传递链，形成跨内膜的质子梯度 (3) 通过内膜上的ATP 合成酶，合成ATP ATP 合成酶的结合变化和旋转催化机制（书P90）头部F 1(α3β3γδε) 亲水性 α、β亚基具有ATP 结合位点，β亚基具有催化ATP 合成的活性 γε结合为转子,旋转以调节β亚基的3种构象状态δ与a 、b 亚基结合为定子基部F 0(a 1b 2c 10-12） 疏水性 C 亚基12 聚体形成一个环状结构定子在一侧将α3β3与F 0连接起来>〉氧化磷酸化的具体过程① 细胞内的储能大分子糖类、脂肪经酵解或分解形成丙酮酸和脂肪酸,氨基 酸可被分解为丙酮酸,脂肪酸或氨基酸进入线粒体后进一步分解为乙酰CoA;② 乙酰CoA 通过基质中的TCA 循环,产生含有高能电子的NADH 和FADH2； ③ 这两种分子中的高能电子通过电子传递链，在过程中形成跨内膜的质子梯度； 氧化磷酸化*Delta *epsilon《第七章 线粒体与叶绿体》知识点整理④ 质子梯度驱动ATP 合成酶将ADP 磷酸化成ATP,势能转变为化学能。
细胞生物学教程 第七章 线粒体与叶绿体2
化还原蛋白（FD）、黄素蛋白、光系统I、II复合物等。
（三）基质
• 是内膜与类囊体之间的空间。
• 主要成分包括：
• 碳同化相关的酶类：如RuBP羧化酶占基质可溶性蛋白总 量的60%。 • 叶绿体DNA、蛋白质合成体系：如，ctDNA、各类RNA、 核糖体等。 • 一些颗粒成分：如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。
Chloroplast
（一）叶绿体外被
• 双层膜组成，膜间为10~20nm的间隙。 • 外膜的渗透性大。 • 内膜对通过物质的选择性很强，CO2 、O2 、Pi、H2O、等 可以透过内膜，ADP、ATP、 NADP+、葡萄糖等及焦磷酸 不能透过内膜，需要特殊的转运体（translator）才能通过
• 3．光系统Ⅱ（PSⅡ）：P680
• 至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊
体膜上。包括一个集光复合体Ⅱ、一个反应中心和一个含 锰原子的放氧复合体（oxygen evolving complex）。 • 4．细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex) • 可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。 5．光系统Ⅰ（PSI）：P700 • 包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。
Pathway for plastid entry. The general import machinery of the chloroplast envelope membranes. The components are explained in the text.
Translocation of proteins into chloroplasts
• 线粒体前体蛋白质在在运输以前，以未折叠的形式存在，
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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。
4.遗传：线粒体和叶绿体具有自己的DNA，但它们的遗传方式略有不同。
线粒体DNA由母亲遗传给子代，而叶绿体DNA则由父母遗传给子代。
以上是关于线粒体和叶绿体的一些基本知识点。
通过了解这些知识点，我们可以更好地理解细胞代谢和能量转换的机制，以及线粒体和叶绿体在
细胞功能中的重要作用。