细胞的能量转换3.pptx
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1、vSummary of the major activities during aerobic respiration in a mitochondrionNADHO2:3ATP/2e;FADH2 O2:2ATP/2e 质子动力势乃ATP合成的动力膜应具有完整性电子传递与ATP合成是两件相关而又不同的事件3、支持化学渗透假说的实验证据Figure7-26An experiment demonstrating that the ATP synthase is driven by proton flow.Bycombiningalight-drivenbacterialprotonpump(bac
2、teriorhodopsin),anATPsynthasepurifiedfromoxheartmitochondria,andphospholipids,vesicleswereproducedthatsynthesizedATPinresponsetolight.该实验表明:噬菌调理素噬菌调理素(三)(三)(三)(三)ATPATP合成机制合成机制合成机制合成机制Boyer proposed in 1979,and was greatly stimulated by the publication in 1994 of the structure for F1 complex(X-ray)f
3、rom bovine heart mitochondriav Proton translocation through F0 drives ATP synthesis by F1:Binding Change Model and rotational catalysis(Boyer1979)1979,BoyerP提出构象耦联假说,一些有力的实验证据使这一学说得到广泛的认可。如下:1ATP合成酶利用质子动力势,产生构象改变,改变与底物的亲和力,催化ADP与Pi形成ATP。2F1具有三个催化位点,但在特定的时间,三个催化位点的构象不同、因而与核苷酸的亲和力不同。在L构象(loose),ADP、Pi
4、与酶疏松结合在一起;在T构象(tight)底物(ADP、Pi)与酶紧密结合在一起,在这种情况下可将两者加合在一起;在O构象(open)ATP与酶的亲和力很低,被释放出去。3质子通过F0时,引起c亚基构成的环旋转,从而带动亚基旋转,由于亚基的端部是高度不对称的,它的旋转引起亚基3个催化位点构象的周期性变化(L、T、O),不断将ADP和Pi加合在一起,形成ATP。vDirect experimental evidence supporting the rotational catalysis.Japan researcher,Nature 386:300,1997.亚单位相对于亚单位旋转的直接实验
5、证据:日本的吉田(MassasukeYoshida)等人将33固定在玻片上,在亚基的顶端连接荧光标记的肌动蛋白纤维,在含有ATP的溶液中温育时,在显微镜下可观察到亚基带动肌动蛋白纤维旋转第二节第二节 叶绿体与光合作用叶绿体与光合作用 一切生命活动所需的能量几乎均来源于太阳能(光能)。绿色植物是主要的能量转换者是因为它们均含有叶绿体(Chloroplast)这一完成能量转换的细胞器,它能利用光能同化二氧化碳和水,合成糖,同时产生氧。所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。光合作用反应式绿色植物年产干物质达1014公斤。光合作用是地球上有机体生存和发展的根本源泉。l状如透镜
6、,长径510um,短径24um,厚23um。叶肉细胞含50200个叶绿体,占细胞质的40%。l由外被(chloroplast envelope)、类囊体(thylakoid)和基质(stroma)3部分组成。含有3种不同的膜:外外膜膜、内内膜膜、类囊体膜类囊体膜,3种彼此分开的腔:膜间隙膜间隙、基质基质和类囊体腔类囊体腔。一、形态与结构一、形态与结构一、形态与结构一、形态与结构l双层膜组成,膜间为1020nm的间隙。l外膜的渗透性大。l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
7、殊 的 转 运 体(translocator)才能通过内膜。(一)叶绿体膜(一)叶绿体膜l是单层膜围成的扁平小囊,沿叶绿体的长轴平行排列。光能向化学能的转化是在类囊体上进行的,因此类囊体膜亦称光合膜。l基基粒粒:许多类囊体象圆盘一样叠在一起,称为基粒,组成基粒的类囊体,叫做基粒类囊体,构成内膜系统的基粒片层(granalamella)。l基基质质类类囊囊体体:贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体,它们形成了内膜系统的基质片层(stromalamella)。l类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类(60:40),脂类中的脂肪酸主要是不饱含脂肪酸(约87%),具有较高的流动性
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