高中生物線粒體重要知識點
線粒體是一種存在於大多數細胞中的由兩層膜包被的細胞器,是細胞中製造能量的結構,接下來小編為你整理了,一起來看看吧。
:基本概念
線粒體***mitochondrion*** 是一種存在於大多數細胞中的由兩層膜包被的細胞器,是細胞中製造能量的結構,是細胞進行有氧呼吸的主要場所,被稱為"power house"。其直徑在0.5到1.0微米左右。
除了溶組織內阿米巴、籃氏賈第鞭毛蟲以及幾種微孢子蟲外,大多數真核細胞或多或少都擁有線粒體,但它們各自擁有的線粒體在大小、數量及外觀等方面上都有所不同。
線粒體擁有自身的遺傳物質和遺傳體系,但其基因組大小有限,是一種半自主細胞器。除了為細胞供能外,線粒體還參與諸如細胞分化、細胞資訊傳遞和細胞凋亡等過程,並擁有調控細胞生長和細胞週期的能力。
:結構
>外膜
***out membrane***含40%的脂類和60%的蛋白質,具有孔蛋白***porin***構成的親水通道,允許分子量為5kDa以下的分子通過,1kDa以下的分子可自由通過。標誌酶為單胺氧化酶。
內膜
***inner membrane***含100種以上的多肽,蛋白質和脂類的比例高於3:1。心磷脂含量高***達20%***、缺乏膽固醇,類似於細菌。通透性很低,僅允許不帶電荷的小分子物質通過,大分子和離子通過內膜時需要特殊的轉運系統。如:丙酮酸和焦磷酸是利用H+ 梯度協同運輸。線粒體氧化磷酸化的電子傳遞鏈位於內膜,因此從能量轉換角度來說,內膜起主要的作用。內膜的標誌酶為細胞色素c氧化酶。
膜間隙
***intermembrane space***是內外膜之間的腔隙,延伸至嵴的軸心部,腔隙寬約6-8nm。由於外膜具有大量親水孔道與細胞質相通,因此膜間隙的pH值與細胞質的相似。標誌酶為腺苷酸激酶。
基質
***matrix***為內膜和嵴包圍的空間。除糖酵解在細胞質中進行外,其他的生物氧化過程都線上粒體中進行。催化三羧酸迴圈,脂肪酸和丙酮酸氧化的酶類均位於基質中,其標誌酶為蘋果酸脫氫酶。基質具有一套完整的轉錄和翻譯體系。包括線粒體DNA***mtDNA***,70S型核糖體,tRNA 、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。基質中還含有纖維絲和電子密度很大的緻密顆粒狀物質,內含Ca2+ 、Mg2+ 、Zn2+ 等離子
:實驗
一、目的與要求
瞭解提取線粒體的基本原理及其過程,通過光學顯微鏡的觀察瞭解體外分離的線粒體的一般形態
二、 基本原理
線粒體具有完整的結構,一定的大小和質量,低溫條件下在等滲液中破碎細胞,差速離心後,獲得線粒體。經活性染料健那綠Janus green B染色,線粒體呈淺藍色。
三、實驗內容
1.線粒體的分離提取 2. 鼠肝的勻漿製備 3. 線粒體的活體染色
四、實驗步驟
***一***動物組織線粒體的分離,提取與觀察
顯微鏡檢查:將1%Janus green B溶液按1:1比例加入線粒體懸液中,在室溫或水浴中染15~20分鐘,用吸管吸取一滴線粒體懸液,滴於載玻片上,加蓋玻片後,放顯微鏡下進行觀察,線粒體為藍綠色圓形顆粒。
2.組織培養細胞的線粒體的提取與觀察
操作中應該注意的問題
1. 整個操作過程為保證線粒體的完整,應儘量使操作時的環境如溫度***0—4℃***,pH ***7.0左右***保持恆定,同時儘可能短操作時間。
2. 組培細胞消化時要特別小心,防止損失或反覆。***損失指細胞脫落到消化液中***。
3. 勻漿時,所用的介質一定是等滲緩衝液,常用的有0.25 mol/L蔗糖溶液或生理鹽水代替Hank’s液
4. 勻漿次數依照勻漿器的鬆緊而定,次數過少,細胞破損不完全,就會影響線粒體產量。
5. 所以取2/3上清夜用來製備線粒體是為防止細胞碎片過多影響觀察。
6. 整個分離過程,一般最好在30—60分鐘內完成,不宜過長。光合作用中放大太陽能那無聲的轟鳴。