细胞技术

在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。

黄素蛋白是由一条多肽结合1个辅基组成的酶类，结合的辅基可以是FAD或FMN它们是维生素B2的衍生物，每个辅基能够接受和提供两个质子和电子。线粒体中的黄素蛋白主要是电子传递链中NADH脱氢酶和TCA循环中的琥珀酸脱氢酶。 ...

细胞色素是含有血红素辅基的一类蛋白质。血红素基团是由卟啉环结合一个铁原子(铁原子位于环的中央)构成的。与NAD 和FAD不同 在氧化还原过程中血红素基团的铁原子可以传递单个的电子而不必成对传递。血红素中的铁通过Fe3 和 Fe2 两种状态的变化传递电子。在还原反应时铁原子由Fe3 状态转变成Fe2 状态；在氧化反应中铁由Fe2 转变成Fe3 。电子传递链中至少有五种类型的细胞色素∶a、a3、b、c ...

铁硫蛋白是含铁的蛋白质也是细胞色素类蛋白。在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫称为铁-硫中心(iron-sulfur centers)。最常见的是在蛋白质的中央含有四个原子其中两个是铁另两个是硫称为或在蛋白质的中央含有八个原子其中四个是铁另四个是硫称为并且通过硫与蛋白质的半胱氨酸残基相连。在铁硫蛋白中尽管有多个铁原子的存在但整个复合物一次只能接受一个电子以及传递一个电子并且也是靠Fe3 ...

辅酶Q是一种脂溶性的分子，含有长长的疏水链，由五碳类戊二醇构成。如同黄素蛋白，每一个醌能够接受和提供两个电子和质子部分还原的称为半醌完全还原的称为全醌(UQH2)。 ...

由于不同的还原剂具有不同的电子传递电位而氧化与还原又是偶联的如NAD 和NADH.它们的差别主要是电子数量不同所以二者间就有一个电位差 即氧还电位。构成氧化还原的成对离子或分子称为氧化还原对或氧还对(redox pair)。氧还电位在标准条件下测定即得标准氧化还原电位(standard oxidation reduction potentials E0＇)。标准氧化还原电位的值越小提供电子的能力越 ...

又称电子传递链 是线粒体内膜上一组酶的复合体。其功能是进行电子传递H 的传递及氧的利用 最后产生H2O和ATP。 ...

复合物I又称NADH 脱氢酶(NADH dehydrogenase)或NADH-CoQ 还原酶复合物 功能是催化一对电子从NADH传递给CoQ，它是线粒体内膜中最大的蛋白复合物是跨膜蛋白，也是呼吸链中了解最少的复合物。哺乳动物的复合物Ⅰ含有42种不同的亚基总相对分子质量差不多有1000kDa。其中有7个亚基都是疏水的跨膜蛋白由线粒体基因编码。复合物Ⅰ含有黄素蛋白(FMN)和至少6个铁硫中心(iro ...

复合物Ⅱ又称为琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase)或琥珀酸-CoQ 酶复合物功能是催化电子从琥珀酸传递给辅酶Q，由几个不同的多肽组成其中有两个多肽组成琥珀酸脱氢酶，并且是膜结合蛋白。复合物Ⅱ参与的是低能电子传递途径，将琥珀酸的电子经FAD传给CoQ。复合物Ⅱ传递电子时不伴随氢的传递。 ...

复合物Ⅲ又称CoQH2-细胞色素c 还原酶复合物 总相对分子质量为250kDa。含1个细胞色素c1、1个细胞色素b(有两个血红素基团)、1个铁硫蛋白其中细胞色素b由线粒体基因编码。复合物Ⅲ催化电子从辅酶Q向细胞色素c传递并且每传递一对电子同时传递4个H 到膜间隙。 ...

复合物Ⅳ又称细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase)。总相对分子质量为200kDa。复合物Ⅳ是以二聚体的形式存在，它的亚基Ⅰ和Ⅱ都含有4个氧化还原中心(redox-active centers)和两个a型细胞色素(含有1个a、1个a3)和两个Cu。主要功能是将电子从细胞色素c传递给O2 分子 生成H2O∶4cyt c2 O2 4H → 4cyt c3 2H2O ...

质子跨过内膜向膜间隙的转运也是一个生电作用(electrogenesis)即电压生成的过程。因为质子跨膜转运使得膜间隙积累了大量的质子建立了质子梯度。由于膜间隙质子梯度的建立 使内膜两侧发生两个显著的变化∶线粒体膜间隙产生大量的正电荷，而线粒体基质产生大量的负电荷，使内膜两侧形成电位差；第二是两侧氢离子浓度的不同因而产生pH梯度(ΔpH)，这两种梯度合称为电化学梯度(electrochemical ...

ATP或称F0F1 复合物(F0F1 complexes) 该酶在分离状态下具有ATP水解酶的活性在结合状态下具有ATP合酶的活性 属F型ATPase。除了线粒体中有ATP合酶外植物叶绿体的类囊体和好氧细菌都有ATP合酶的同源物ATP合酶的分子组成和主要特点是:头部:头部即F1 细菌和线粒体ATP合酶的F1都是水溶性的蛋白结构相似由5种多肽(α、β、γ、δ和ε)组成的九聚体(α3β3γδε)，α亚 ...

英国生物化学家P.Mitchell 于1961年提出的解释释氧化磷酸化偶联机理的假说。该学说认为: 在电子传递过程中 伴随着质子从线粒体内膜的里层向外层转移 形成跨膜的氢离子梯度这种势能驱动了氧化磷酸化反应(提供了动力) 合成了ATP。这一学说具有大量的实验证明，得到公认并获得了1978年诺贝尔奖。化学渗透学说可以很好地说明线粒体内膜中电子传递、质子电化学梯度建立、ADP磷酸化的关系。 ...

关于线粒体起源的一种学说。认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后在长期的共生过程中通过演变形成了线粒体。该学说认为:线粒体祖先原线粒体(一种可进行三羧酸循环和电子传递的革兰氏阴性菌)被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系。在共生关系中对共生体和宿主都有好处：原线粒体可从宿主处获得更多的营养而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量。 ...

又称细胞内分化学说。认为线粒体的发生是质膜内陷的结果。有几种模型其中Uzzell的模型认为：在进化的最初阶段原核细胞基因组进行复制并不伴有细胞分裂而是在基因组附近的质膜内陷形成双层膜将分离的基因组包围在这些双层膜的结构中从而形成结构可能相似的原始的细胞核和线粒体、叶绿体等细胞器。后来在进化的过程中增强分化核膜失去了呼吸和光合作用线粒体成了细胞的呼吸器官这一学说解释了核膜的演化渐进的过程。 ...

过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的囊泡 直径约为0.5～1.0μm 通常比线粒体小。与溶酶体不同过氧化物酶体不是来自内质网和高尔基体因此它不属于内膜系统的膜结合细胞器。过氧化物酶体普遍存在于真核生物的各类细胞中但在肝细胞和肾细胞中数量特别多。过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶它的作用主要是将过氧化氢水解。H2O2是氧化酶催化的氧化还原反应中产生的细胞毒性物质氧化酶和过氧化氢酶都存在于过氧化物酶体中从而 ...

过氧化物酶体中的主要酶类 氧化酶约占过氧化物酶体酶总量的一半 包括：尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶和L-α-羟基酸氧化酶等。各种氧化酶作用于不同的底物其共同特征是氧化底物的同时将氧还原成过氧化氢。 ...

前质体是质体的前身 仅由内膜和外膜构成膜内是少量的基质和DNA但是没有LHC蛋白、叶绿素和电子传递系统。植物中的前质体随着在发育过程中所处的位置以及接受光的多少程度，分化成功能各异的质体 如叶绿体、白色体、淀粉质体、有色体等。 ...

植物细胞所特有的能量转换细胞器 其功能是进行光合作用即利用光能同化二氧化碳和水 生成糖 同时产生分子氧。叶绿体除了双层膜结构外还有类囊体 它是叶绿体内的膜结构是叶绿体进行光呼吸的光反应场所。在类囊体的膜上有电子传递链的成分。叶绿体为球形、椭圆形或卵圆形，为双凹面。有些叶绿体呈棒状，中央区较细小而两端膨大，充满叶绿素和淀粉粒。叶绿体的大小变化很大 高等植物叶绿体通常宽为2～5μm长5～10μm。不同 ...