线粒体外氧化系统精品文稿.ppt
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1、线粒体外氧化系统第1页,本讲稿共31页光合磷酸化形成的基本条件:光合磷酸化形成的基本条件:作用中心、电子载体、作用中心、电子载体、ATPATP合酶复合体有序地排合酶复合体有序地排列在类囊体膜上;列在类囊体膜上;膜必须是完整的;膜必须是完整的;光能驱动光合链电子传递以及质子跨膜泵入光能驱动光合链电子传递以及质子跨膜泵入跨膜跨膜pHpH和和是是ATPATP合成的驱动力;合成的驱动力;CF0CF1-ATPCF0CF1-ATP合酶(其中合酶(其中C C:ChlChl,即叶绿体)类似,即叶绿体)类似于线粒体于线粒体F0F1-ATPF0F1-ATP合酶,该酶利用类囊体腔内质合酶,该酶利用类囊体腔内质子返回
2、基质的电化学势能合成子返回基质的电化学势能合成ATPATP。第2页,本讲稿共31页光合电子传递链光合电子传递链连接两个光系统(连接两个光系统(PSI:在类囊体膜的外侧,:在类囊体膜的外侧,PSIPSI的作用中心色素分子是的作用中心色素分子是P P700700,是长波光反应,是长波光反应,其主要特征是其主要特征是NADPNADP的还原;的还原;PSII:在类囊体膜内:在类囊体膜内侧。侧。PSII PSII的作用中心色素分子是的作用中心色素分子是P P680680。是短波光是短波光反应,其主要特征是反应,其主要特征是H H2 2O O的光解和放氧)以及的光解和放氧)以及H H2 2O O和和NAD
3、PNADP之间的传递电子的物质之间的传递电子的物质-光合电子光合电子传递链传递链/光合链。光合链。第3页,本讲稿共31页光合链在类囊体上的排列和电子与质子的传递光合链在类囊体上的排列和电子与质子的传递第4页,本讲稿共31页光合磷酸化的化学渗透模型光合磷酸化的化学渗透模型第5页,本讲稿共31页第6页,本讲稿共31页第7页,本讲稿共31页第8页,本讲稿共31页光合磷酸化的类型光合磷酸化的类型1.非循环式光合磷酸化非循环式光合磷酸化2.循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化2 2ADP+2Pi+2NADPADP+2Pi+2NADP+2H+2H2 2O 2ATP+2NADPH+OO 2ATP+2NADPH+
4、O2 2光光ADP+Pi ATPADP+Pi ATP光光第9页,本讲稿共31页盐细菌即嗜菌即嗜盐菌(菌(HalobacteriumsalinarumHalobacteriumsalinarum)是一)是一种生活在种生活在盐浓度高于度高于3mol/L3mol/L的死海、的死海、盐水湖、晒水湖、晒盐场中或中或盐腌的海腌的海产品上的一种古品上的一种古细菌。菌。盐细菌:没有叶绿素、类胡萝卜素、藻胆色素,盐细菌:没有叶绿素、类胡萝卜素、藻胆色素,也没有复杂的两个光系统组成的光合链,不放也没有复杂的两个光系统组成的光合链,不放O O2 2,也不产生,也不产生NADPHNADPH,以一种比其它光合细菌更简,
5、以一种比其它光合细菌更简单的机构进行光合磷酸化。单的机构进行光合磷酸化。第10页,本讲稿共31页盐细菌:利用日光能,以光合磷酸化产生化学盐细菌:利用日光能,以光合磷酸化产生化学能能ATPATP。光驱动的质子泵。光驱动的质子泵细菌视紫红质细菌视紫红质(bacteriorhodopsinbacteriorhodopsin)的跨膜复合蛋白。承担吸)的跨膜复合蛋白。承担吸收光能作用的辅基是视黄醇收光能作用的辅基是视黄醇/视紫红质视紫红质(rhodopsinrhodopsin)反式结构的视黄醇吸收一个光子后,就变成顺反式结构的视黄醇吸收一个光子后,就变成顺式结构的视黄醇,顺式视黄醇将光能传递给细式结构的
6、视黄醇,顺式视黄醇将光能传递给细菌视紫红质蛋白用于跨膜质子泵时,顺式视黄菌视紫红质蛋白用于跨膜质子泵时,顺式视黄醇又变成反式视黄醇结构,去接受下一个光子。醇又变成反式视黄醇结构,去接受下一个光子。第11页,本讲稿共31页第12页,本讲稿共31页第13页,本讲稿共31页光合光合细菌的光合菌的光合链光合细菌的光合链较短,只有一个光系统。大光合细菌的光合链较短,只有一个光系统。大体上按载体特征分为两类光合细菌:体上按载体特征分为两类光合细菌:I I型是铁型是铁-氧还蛋白型,其光系统中心是氧还蛋白型,其光系统中心是P840P840,如绿色硫,如绿色硫细菌。细菌。IIII型是脱镁叶绿素型的,其光系统中心
7、型是脱镁叶绿素型的,其光系统中心是是P870P870,如紫色细菌。,如紫色细菌。第14页,本讲稿共31页第15页,本讲稿共31页第五节、非线粒体氧化体系第五节、非线粒体氧化体系在微粒体、过氧化物酶体及细胞其他部位还存在其他氧化在微粒体、过氧化物酶体及细胞其他部位还存在其他氧化体系,参与呼吸链以外的氧化过程。体系,参与呼吸链以外的氧化过程。特点特点:从底物脱氢到从底物脱氢到H H2 2O O的生成是经过其它末端氧化酶完成的,不的生成是经过其它末端氧化酶完成的,不伴随磷酸化,不生成伴随磷酸化,不生成ATPATP。主要与体内代谢物、药物和毒物生物转化有关,但各自主要与体内代谢物、药物和毒物生物转化有
8、关,但各自具有重要的生理功能。具有重要的生理功能。第16页,本讲稿共31页1 1、多酚氧化酶系统、多酚氧化酶系统2 2、抗坏血酸氧化酶系统、抗坏血酸氧化酶系统3 3、黄素蛋白氧化酶系统、黄素蛋白氧化酶系统4 4、超氧化物歧化酶氧化系统、超氧化物歧化酶氧化系统5 5、微粒体氧化体系微粒体氧化体系 6 6、植物抗氰氧化酶系统、植物抗氰氧化酶系统一、非线粒体氧化酶体系一、非线粒体氧化酶体系第17页,本讲稿共31页(一一)酚氧化酶体系酚氧化酶体系多酚氧化酶(polyphenol oxidase)系统存在于微粒体中,是含铜的末端氧化酶,也称儿茶酚氧化酶。催化多酚(如对苯二酚、邻苯二酚、邻苯三酚)氧化为醌
9、,醌又可被NADPHH(或NADHH)还原为多元酚。组成:脱氢酶、醌还原酶、酚氧化酶。第18页,本讲稿共31页2.2.生物学意义:生物学意义:多酚氧化酶与植物组织的受伤反应有关,植物组多酚氧化酶与植物组织的受伤反应有关,植物组织受伤以及受病菌侵害时,植物多酚氧化酶活力织受伤以及受病菌侵害时,植物多酚氧化酶活力增高(呼吸作用也增强),有利于把酚类化合物增高(呼吸作用也增强),有利于把酚类化合物氧化为醌,醌对病菌有毒害而起杀菌抗病作用。氧化为醌,醌对病菌有毒害而起杀菌抗病作用。第19页,本讲稿共31页(二二)抗坏血酸氧化酶体系抗坏血酸氧化酶体系抗坏血酸氧化酶(抗坏血酸氧化酶(ascorbicaci
10、doxidaseascorbicacidoxidase)也是一)也是一种含铜的氧化酶,它催化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏种含铜的氧化酶,它催化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸,其过程常与谷胱甘肽血酸,其过程常与谷胱甘肽(GSH)(GSH)、NADPHNADPH(或(或NADHNADH)的氧化还原相偶联。的氧化还原相偶联。第20页,本讲稿共31页过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的囊泡,通过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的囊泡,通常比线粒体小,直径约为:常比线粒体小,直径约为:0.11.0微米。微米。过氧化物酶体普遍存在于真核生物的各类细胞过氧化物酶体普遍存在于真核生物的各类细胞中,但在肝和肾的细胞中数量特别多。
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