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一、章（节、目）授课计划
授课章节名称 第六章 细胞的能量转换---线粒体和叶绿体 授课 时数 第 页
3 教 学 目 的 教 学 要 求 教 学 重 点 教 学 难 点 教学 方法与手段 1、使学生掌握线粒体的结构与功能 2、使学生掌握叶绿体的结构与功能 3、使学生能理解线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 1、掌握线粒体的结构与功能 2、掌握叶绿体的结构与功能 3、理解线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 4、掌握呼吸链、氧化磷酸化和光合作用过程 1、线粒体的功能 2、叶绿体的功能 3、线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 1、呼吸链传递电子和氧化磷酸化过程 2、光合作用过程 3、ATP合酶的结构及作用 讲授法、师生互动法 作业与 思考题 课后作业 阅读 书目或参考 资料 1、《细胞生物学》（第3版）(翟中和等)(高等教育出版社)（2009） 2、《细胞生物学进展》（郑国錩等）（高等教育出版社）（1994） 3、《分子细胞生物学》（韩贻仁）（高等教育出版社）（2007） 教 学 后 记 1
二、课时教学内容
教 学 内 容 线粒体和叶绿体是细胞内的两种能量转换细胞器。它们能高效地将能量转换成ATP。线粒体广泛存在于各种真核细胞，而叶绿体仅存在于植物细胞中。 线粒体和叶绿体的共性： 呈封闭的双层膜结构，内膜都演化为极其扩增的特化结构，并在能量转换中起主要作用； 高效产生ATP的精密装置； 均具有环状DNA及自身转录与翻译系统； 半自主性的细胞器。 第一节 线粒体与氧化磷酸化 一、线粒体的发现 1890年德国生物学家R. Altaman在动物细胞中首次发现线粒体，命名为bioblast（生命小体），以为它可能是共生于细胞内独立生活的细菌。 1897年Benda首次将这种颗粒命名为mitochondrion[mait?'k?ndri?n] 。 1900年，L. Michaelis用Janus Green B染色，发现线粒体具有氧 化作用; 1948年，Green，1949，Kennedy和Lehninger分别发现三羧酸循环 和脂肪酸氧化是在线粒体内完成的。 二、线粒体的形态结构 （一）、线粒体的形态、大小、数目及分布 线粒体的外形多种多样，有椭圆形、哑铃形、环形、园柱形、棒状，有的呈蛇形，如在高压电镜下看到的蜗牛上皮细胞的线粒体，呈“蛇形” 细长弯曲，这种变化与细胞类型及所处生理条件密切相关。但在大多数细胞中，最常见的是呈线状或颗粒状，比如在相差显微镜下观察活的成纤维细胞时，既可看到线状的，又可看到颗粒状的。 线粒体的大小随细胞类型不同而各异。一般直径0.5~1.0um，长2~3um，有的线粒体较大，直径2~3um，长达7~10um，被称为“巨大线粒体”， 第 页小结
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教 学 内 容 常见于一些骨髓肌细胞中。 线粒体的数目与细胞的生理状态有关。比如哺乳动物的心肌、肝脏细胞，飞翔鸟类的胸肌细胞中需能较多，线粒体的数目也就较多。在细胞中线粒体经常分布在需能较多的区域，例如在蛋白质合成活跃的细胞中，它们被包围在糙面内质网中。 （二）、线粒体的超微结构 1、外膜 外膜是包围在线粒体最外面的一层膜，平整光滑，厚约6nm，外膜中脂类和蛋白质各占50%，具有孔蛋白（porin）构成的亲水通道。标志酶为单胺氧化酶。外膜的特点是：通透性较大，含酶蛋白较少。 2、内膜 内膜较外膜稍厚，在6~8nm。它的特点是：（1）通透性小，含酶Pr较多，蛋白质和脂类的比例高于3:1，缺乏胆固醇，富含心磷脂，大量的心磷脂造成了内膜的通透屏障，使H＋、ATP、丙酮酸不能透过内膜，因此，内膜通透性很低。（2）内膜内陷褶叠成嵴，扩大了线粒体能量传换的表面积，在高等动物中脊一般排列成板层状，与线粒体长轴垂直。（3）内膜上有许多颗粒，称为线粒体基粒（带柄的小球——ATP合酶），基粒由F1头部和F0 尾部组成，球形头部直径9nm。（4）线粒体氧化磷酸化的电子传递链位于内膜，内膜的标志酶为细胞色素C氧化酶。 3、膜间隙 内外膜之间的空隙为膜间隙，宽度6~8nm，间隙中充满无定形的液体，内含许多可溶性酶、底物和辅助因子。嵴内间隙与膜间隙相通。标志酶为腺苷酸激酶。 4、基质 为内膜和嵴包围的空间。除糖酵解在细胞质中进行外，其他的生物氧化过程都在线粒体中进行。催化三羧酸循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类均位于基质中。标志酶为苹果酸脱氢酶。 基质是内膜所包围的空间，充满蛋白胶状物，包括有 ①TCA环、脂肪酸、丙酮酸氧化酶类；②具有一套完整的转录和翻译体系。包括线粒体DNA（mtDNA），70S型核糖体，tRNAs 、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。 小结 3
教 学 内 容 小结 线粒体的结构模型 三、线粒体化学组成及酶的定位 1、化学组成 蛋白质占65-70％，脂质25-30％（磷脂）；与脂蛋白质的比值，内膜为0.3:1，外膜为1:1；基质中含有DNA、RNA、核糖体、致密颗粒和上百种酶。 2、酶的定位 140余种，37％氧化还原酶，10％合成酶，9％水解酶，标志酶30余 种，主要在内膜和基质中。 4
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