心智圖資源庫 生物學-第六章線粒體與細胞的能量轉換
這是一篇關於生物學第六章線粒體與細胞的能量轉換的思維導圖,包含線拉體的基本特徵、細胞呼吸與能量交換等。
編輯於2023-12-06 20:52:37Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
第六章粒線體與細胞的能量轉換
粒線體的基本特徵
形態、數量和結構
呈線狀、粒狀或桿狀。酸性膨脹,鹼性粒狀
外膜是粒線體外單位膜
孔蛋白,外膜物質轉運通道
大物質需要外膜和內膜蛋白質轉運體
內膜表面附著許多顆粒
通透性小,物質跨膜必須藉助特異的膜轉運蛋白或通透酶
低通透性有助於建立粒線體內膜兩側的質子化學梯度的建立
結構
基質腔
膜間腔
嵴
嵴間腔
嵴內空間
基粒(本質是ATP合成酶)
頭部
催化合成ATP
柄部
基片
內外膜接觸點¾轉位接觸點
內膜轉位子Tim
通道蛋白
外膜轉位子Tom
受體蛋白
基質是氧化代謝的場所
含有相關酵素
粒線體是人體細胞除細胞核外唯一含有DNA的細胞器
化學組成
蛋白質
粒線體的主要組成成分
種類
可溶性蛋白
不溶性蛋白
磷脂
以磷脂為主
心磷脂
內膜主要含量,內膜低物質通透性的關鍵
外膜蛋白質與脂質比例為1∶1內膜蛋白質與脂質比例為4∶1
標誌酶
外膜 ¾¾¾¾ 單胺氧化酶
膜間腔 ¾¾¾¾ 腺苷酸激酶
內膜 ¾¾¾¾ 細胞色素氧化酶
基質 ¾¾¾¾ 蘋果酸去氫酶
遺傳體系
mtDNA
半自主性細胞器
外環重鏈,內環輕鏈
功能
氧化磷酸化
攝取和釋放Ca2
參與細胞死亡
細胞呼吸與能量交換
在特定細胞器(主要是粒線體)內,在O2的參與下,分解各種大分子物質,產生CO2;同時,分解代謝所釋放的能量儲存於ATP中的過程,稱為細胞呼吸,也稱為生物氧化或細胞氧化
特點
本質上是在粒線體中進行的一系列由酵素系所催化的氧化還原反應
所產生的能量儲存於 ATP的高能量磷酸鍵中
整個反應過程是分步進行的,能量也是逐步釋放的
反應是在恆溫(37C)和恆壓條件下進行的
反應過程中需要H2O的參與
過程
糖解
細胞質中,1葡萄糖→2丙酮酸
從葡萄糖開始淨生成2ATP,從肝醣開始淨生成3ATP
底物水平磷酸化
NADH H 透過特異性穿梭系統進入系統
乙醯CoA生成
氧氣充足情況下,在粒線體基製中,1 丙酮酸→1乙醯CoA、1CO2和1NADH H
三羧酸循環
乙醯 CoA 首先和粒線體基質中含有 4 個碳原子的草醯乙酸縮合,二者以共價鍵連接,形成含有6個碳原子的檸檬酸
透過7次連續的酵素反應及 2 次脫羧,在循環的末端又重新形成反應起始階段的草醯乙酸
一分子檸檬酸參與三羧酸循環,直到循環終末共生成10分子 ATP
子主題1乙醯CoA 3NAD FAD ADP Pi→2CO2 3NADH 1FADH2 ATP 2H CoA-SH
1乙醯CoA 3(NAD ) FAD ADP Pi→ 2(CO2) 3NADH 1(FADH2) ATP 2(H ) CoA-SH
氧化磷酸化
氧化磷酸化的基礎
呼吸鏈(電子傳遞鏈)
由一系列可逆地接受和釋放電子或H 的化學物質組成,它們存在於粒線體內膜,形成相互關聯、有序排列的脂蛋白複合物功能體系,也稱為電子傳遞鏈呼吸鏈偶聯粒線體的磷酸化過程
電子傳遞體(只傳遞電子的酵素或輔酶)
細胞色素
鐵硫蛋白
醌類
遞氫體(既傳遞電子又傳遞質子的酵素或輔酶)
四種複合物
複合物I-NADH-CoQ還原酶複合體(NADH脫氫酶)
化NADH將電子傳遞至CoQ,同時將質子由粒線體基質轉移至膜間隙
複合物Ⅱ——琥珀酸-CoQ還原酶複合體(琥珀酸脫氫酶)
催化電子從琥珀酸轉至CoQ
複合物皿-CoQ-細胞色素c還原酶複合體(細胞色素還原酶)
催化電子從CoQ傳給細胞色素C,同時將質子由粒線體基質轉移至膜間隙
複合物IV-細胞色素c氧化酶複合體(細胞色素氧化酶)
從細胞色素c接受的電子傳給氧,同時轉移質子至粒線體膜間腔
複合物I、皿、IV都是質子泵,可將質子從粒線體基質轉移到粒線體膜間隙,形成質子動力勢
承擔電子的傳遞過程的部分酶促反應外,(細胞色素c除外)還以鑲嵌的形式結合在線粒體膜脂類雙分子中
兩條完整的呼吸鏈
NADH呼吸鏈,由複合物I、皿、IV構成,催化NADH的脫氫氧化
(FADH2)呼吸鏈,由複合物Ⅱ、皿、IV構成,催化琥珀酸的脫氫氧化
任兩個複合物由輔酶Q和細胞色素c這樣的可擴散分子連接
各組分排列有序,電子依氧化還原電位能由高到低傳遞,能量逐級釋放
ATP合成酶複合體催化ATP的合成
基粒,又稱複合物V,與ATP合成和水解都有關的雙向酵素複合物。廣泛存在於葉綠體、異養菌、光合細菌類囊體膜或細胞膜上
形態
頭部
外觀呈球狀,突出於內膜(嵴)面向基質,容易從內膜 脫落,化學本質是具催化活性的外周蛋白,簡稱(F1)因子或(F1)-ATPase
柄部
外觀為桿狀,是連接(F0)和(F1)的結構,具有質子轉運活性,化學本質是一種使(F1)對寡黴素敏感的蛋白質或稱寡黴素敏感授予蛋白(OSCP),寡黴素與OSCP結合後,特異性阻斷質子通道,抑制ATP合成
基片
A基片是嵌入粒線體內膜(嵴)的疏水性蛋白,簡稱(F0)或(F0)-ATPase
ATP合成酶的F,因子由5種、9個亞基,即αgβ3v8E,具有3個ATP合成的催化位點(每個β亞基有1個) α和β是表現酶活性的主要部分,呈交替排列,形狀如橘瓣
ε、V和c結合在一起形成“轉子”,位於αgβ3的中央,調節3個β亞基催化位點的開放和關閉 ε 亞基有抑制酶水解 ATP及堵塞H 通道,減少H 洩漏的功能
(F0)因子由多亞基組成,形成一個跨膜的質子通道(F0)因子的直徑約為7.5nm,12 個c 亞基形成輪狀結構,a亞基和b亞基位於c亞基的外側 a 亞基中有質子通道,C亞基可由a亞基提供的質子電流驅動而旋轉,即a亞基是唯一(H )回流的通道
電子傳遞時(H )穿膜形成的電化學梯度
化學滲透假說
主要論點
形成內膜內、外兩側的電化學質子梯度
在梯度驅動下,粒線體膜間隙H 穿過內膜上的ATP合成酶回 流到粒線體基質,促使 ATP合成酶催化ADP與Pi合成ATP
主要步驟
粒線體內膜中的呼吸鏈可被視為質子泵
ATP合成酶則構成了膜間隙中高濃度H 順濃度梯度回流基質 的通道,並催化合成ATP
特點
強調粒線體膜結構的完整性與功能的統一
強調粒線體的定向化學反應
電化學梯度所包含的能量轉換成ATP的化學能
結合變構機制