发布时间 : 星期五 文章细胞生物学（翟中和）笔记更新完毕开始阅读
●暗反应(碳固定)
●光合作用与有氧呼吸的关系图 光反应
在类囊体膜上由光引起的光化学反应，通过叶绿素等光合色素分 子吸收、传递光能，水光解，并将光能转换为电能（生成高能电子）， 进而通过电子传递与光合磷酸化将电能转换为活跃化学能， 形成ATP 和NADPH并放出 O2 的过程。包括原初反应、电子传递和光合磷酸化。 ◆原初反应（primary reaction)
?光能的吸收、传递与转换，形成高能电子 (由光系统复合物完成，光合作用单位的概念)
◆电子传递与光合磷酸化
电子传递与光合磷酸化
?电子传递与光合磷酸化需说明以下几点：
①最初电子供体是H2O，最终电子受体是NADP+。
②电子传递链中唯一的H+-pump是cytb6f复合物。类囊体腔的 质子浓度比叶绿体基质高，该浓度梯度产生的原因归于： H2O光解、cytb6f 的H+-pump、NADPH的形成。ATP、 NADPH在叶绿体基质中形成。
③电子沿光合电子传递链传递时，分为非循环式光合磷酸化和 循环式光合磷酸化两条通路。循环式传递的高能电子在PSⅠ
被光能激发后经cytb6f复合物回到PSⅠ。结果是不裂解H2O、 产生O2，不形成NADPH，只产生H+跨膜梯度，合成ATP 。
暗反应(碳固定)
利用光反应产生的ATP 和NADPH，使CO2还原为糖类等有机物，即将活跃的化学能最后转换为稳定的化学能，积存于有机物中。这一过程不直接需要光(在叶绿体基质中进行)。 ◆卡尔文循环（Calvin cycle）（C3途径） ◆C4途径或 Hatch-Slack循环 ◆景天科酸代谢途径
第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 ●半自主性细胞器的概念：
自身含有遗传表达系统(自主性)；但编码
的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、 自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的 遗传信息(自主性有限)。 ●线粒体和叶绿体的DNA
●线粒体和叶绿体的蛋白质合成
●线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装
一、线粒体和叶绿体的DNA
●mtDNA /ctDNA形状、数量、大小 ●mtDNA和ctDNA均以半保留方式进行自我复制
●mtDNA复制的时间主要在细胞周期的S期及G2期， DNA先复制，随后线粒体分裂。ctDNA复制的时 间在G1期。 复制仍受核控制
mtDNA /ctDNA形状、数量、大小
◆双链环状(除绿藻mtDNA，草履虫mtDNA)
◆mtDNA大小在动物中变化不大，但在植物中变化较大高等植物，120kbp~200kbp； ◆人mtDNA：16,569bp，37个基因(编码12S,16S rRNA；22种tRNA；13种多肽：NADH脱氢酶7个亚基，cyt b-c1复合物中1个cytb，细胞色素C氧化酶3个亚基， ATP合成酶2个Fo亚基)
二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成
● 线粒体和叶绿体合成蛋白质的种类十分有限
●线粒体或叶绿体蛋白质合成体系对核基因组具有依赖性（7-4） ●不同来源的线粒体基因，其表达产物既有共性，也存在差异 ●参加叶绿体组成的蛋白质来源有３种情况：
◆由ctDNA编码，在叶绿体核糖体上合成； ◆由核DNA编码，在细胞质核糖体上合成； ◆由核DNA编码，在叶绿体核糖体上合成。
三、线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装 ●线粒体蛋白质的运送与组装
◆定位于线粒体基质的蛋白质的运送
◆定位于线粒体内膜或膜间隙的蛋白质运送
●叶绿体蛋白质的运送及组装 第四节 线粒体和叶绿体的增殖与起源 ●线粒体和叶绿体的增殖
●线粒体和叶绿体的起源
一、线粒体和叶绿体的增殖
●线粒体的增殖：由原来的线粒体分裂或出芽而来。
●叶绿体的发育和增殖
◆个体发育：由前质体（proplastid）分化而来。 ◆增殖：分裂增殖 二、 线粒体和叶绿体的起源
●内共生起源学说（endosymbiosis hypothesis) ●非共生起源学说 内共生起源学说
◆叶绿体起源于细胞内共生的蓝藻： Mereschkowsky，1905年
◆Margulis，1970年：线粒体的祖先-原线粒体 是一种革兰氏阴性细菌：叶绿体的祖先是原核 生物的蓝细菌（Cyanobacteria），即蓝藻。 ◆内共生起源学说的主要论据： ◆不足之处
内共生起源学说的主要论据
◆基因组在大小、形态和结构方面与细菌相似。
◆有自己完整的蛋白质合成系统，能独立合成蛋白质，蛋白质合成机制有 很多类似细菌而不同于真核生物。
◆两层被膜有不同的进化来源，外膜与细胞的内膜系统相似，内膜与细菌 质膜相似。
◆以分裂的方式进行繁殖，与细菌的繁殖方式相同。
◆能在异源细胞内长期生存，说明线粒体和叶绿体具有的自主性与共生性 的特征。
◆线粒体的祖先很可能来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌。
◆发现介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构--蓝小体，其特征在很多方面 可作为原始蓝藻向叶绿体演化的佐证。
不足之处
◆从进化角度，如何解释在代谢上明显占优势的共生体反而 将大量的遗传信息转移到宿主细胞中？
◆不能解释细胞核是如何进化来的，即原核细胞如何演化为 真核细胞？ ◆线粒体和叶绿体的基因组中存在内含子，而真细菌原 核生物基因组中不存在内含子，如果同意内共生起源
学说的观点，那么线粒体和叶绿体基因组中的内含子 从何发生？ 非共生起源学说
◆主要内容：真核细胞的前身是一个进化上 比较高等的好氧细菌。
◆成功之处：解释了真核细胞核被膜的形成 与演化的渐进过程。 ◆不足之处 不足之处
第八章 细胞核(nucleus)与 染色体(chromosome) 第一节 核被膜与核孔复合体 ●核被膜
●核孔复合体（nuclear pore complex,NPC）
核被膜 ●结构组成
●核被膜的功能
●核被膜在细胞有丝分裂过程中有规律地解体与重建 结构组成
◆外核膜（outer nuclear membrane），附有核糖体颗粒 ?内核膜（inner nuclear membrane），有特有的蛋白 成份（如核纤层蛋白B受体） ◆核纤层（nuclear lamina）
◆核周间隙（perinuclear space） ?核孔（nuclear pore）
核被膜的功能
?构成核、质之间的天然选择性屏障 ?避免生命活动的彼此干扰 ?保护DNA不受细胞骨架运动
所产生的机械力的损伤
?核质之间的物质交换与信息交流
核被膜在细胞在有丝分裂中有规律地解体与重建 ?新核膜来自旧核膜
?核被膜的去组装是非随机的，具有 区域特异性（domain-specific）。 ?以非洲爪蟾卵提取物为基础的非细胞 核装配体系提供了实验模型
◆核被膜的解体与重建的动态变化受细 胞周期调控因子的调节，调节作用可 能与核纤层蛋白、核孔复合体蛋白的 磷酸化与去磷酸化修饰有关。 核孔复合体
（nuclear pore complex,NPC） ●结构模型
●核孔复合体成份的研究