膜间隙 嵴 内膜 外膜 （外室）嵴内腔Fra bibliotek嵴与基粒
基粒（ATP酶复合体）：内 膜和嵴膜基质面上许多带柄 的小颗粒。与膜面垂直而规 律排列。
嵴间腔 （内室）
膜间隙 嵴 内膜 外膜 （外室）
ATP酶复合体抑制 多肽 10 000（调节 酶活性）
可溶性的ATP酶 （F1) 360 000
对寡酶素敏感蛋白 （OSCP) 18 000
基粒（ATP酶复合体）： 基质面上许多带柄的小颗 粒。与膜面垂直而规律排 列。
99nnmm
3-4nm 长
4.5-6nm
6-11.5nm 高5-6nm
头部 : 合成ATP
柄部 : 调控质子通道 基片：质子的通道
基粒 （ATP酶复合体）
基粒的结构
基粒结构模式图
返回目录
外膜
外膜
包围在线粒体外表面的
光学显微镜下线粒体的形态
线粒体的数量
同一类型细胞中，线粒体的数目是相对稳定的。
在不同类型的细胞中线粒体的数目相差很大。
数百 ~ 数千个
1个 3 105万个(有些卵母细胞) 50万个(巨大变形虫)
生理活动旺盛的细胞（心肌细胞）线粒体多。
线粒体的分布
肌细胞和精子的线粒体分布
线粒体包围着脂肪滴
1
外膜(outer membrane)
◆标志酶:单胺氧化酶 ◆外膜含有较大的通道蛋白:孔蛋白
最大允许5000D的分子自由通过
细 菌 外 膜 中 的 孔 蛋 白
Organization and Function of Mitochondria
内膜(inner membrane)
◆线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的部位， 通透性差；
疏水蛋白（HP F0 ) 70 000
9nm 9nm
3-4nm 长
4.5-6nm
6-11.5nm 高5-6nm
头部 : 合成ATP
柄部 : 调节质子通道 基片 ：质子的通道
嵴内腔 基粒
（ATP酶复合体）
α
β
β
F1
αβαδ
定子
γ
b
转子 ε
F0
a c
H+
基质
基质：内膜和嵴围成
的腔隙，腔内充满较 致密的物质——线粒 体基质。
腺苷酸激酶、核苷酸激酶、二磷酸激酶、亚硫酸氧化酶
特征酶：腺苷酸激酶
细胞色素氧化酶、琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、肉碱酰 基转移酶、-羟丁酸和 -羟丙酸脱氢酶、丙酮酸氧化酶、 ATP合成酶系、腺嘌呤核苷酸载体。 特征酶：细胞色素（c）氧化酶、琥珀酸脱氢酶
内外膜之间有6-8nm宽 间隙—膜间隙
内膜向内突起形成—嵴
嵴与嵴之间的腔—嵴间腔
嵴间腔 嵴内腔 膜间隙
嵴内的空隙——嵴内腔 （内室）
（外室）
嵴与基粒
嵴：内膜向内室折叠形成，
可增加内膜的表面积。
嵴间腔
嵴的形态和排列方式差别 很大，
（内室）
主要有两种类型：
板层状（大多数高等动物 细胞中线粒体的嵴）;
小管状（原生动物和其它 一些较低等的动物细胞中 线粒体的嵴）。
光镜下绿色颗粒 显示线粒体,红色 颗粒显示溶酶体
线粒体的形态
线粒体的形态
线粒体结构
二.线粒体的亚微结构
电镜：线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。
外膜 内膜
膜间隙 （膜间腔、外室）
嵴
嵴间隙 （嵴间腔 、内室 ）
内含基质
8.2
线粒体的结构与化学组成
电镜下，线粒体是由两层高度特 化的单位膜套叠而成的囊状结构， 主要由外膜、内膜、膜间腔和基 质腔四部分组成
◆标志酶:苹果酸脱氢酶
◆功能: ●TCA循环 ●脂肪酸氧化 ●氨基酸降解 ●合成部分线粒体蛋白
线粒体中酶的分布
线粒体中约有120种酶--------氧化还原酶 37%
部位 外膜 膜间隙 内膜
基质
酶的名称
单胺氧化酶、犬尿氨酸羟化酶、NADH-细胞色素C还原酶、 脂类代谢有关的酶（酰基辅酶A合成酶、脂肪酸激酶等） 特征酶：单胺氧化酶
嵴间腔 （内室）
膜间隙 嵴 内膜 外膜 （外室）
脂类
蛋白质
酶类
线 线粒体 DNA
粒 体
线粒体 mRNA
基 质
线粒体 tRNA
线粒体核糖体 基质颗粒
线粒体核糖体 线粒体DNA嵴内腔 基粒 基质颗粒 （ATP酶）
线粒体结构与化学组成
外膜(outer membrane) 内膜(inner membrane) 膜间隙(intermembrane space) 线粒体基质(matrix)
线粒体的超微结构 电子显微镜下线粒体的形态结构 A、B扫描电镜图；C透射电镜图
电镜：线粒体是由两层单位膜围成的封闭的囊状结构。
线
外膜
粒
内膜
体
的
膜间腔 （外腔）
超
微
嵴
结
构
嵴间腔
（内腔 ）
内含基质，有DNA
嵴和基粒
嵴间腔 （内腔）
膜间隙 嵴 内膜 外膜 （外腔）
嵴：内膜向内腔折叠形成，可增加内 膜的表面积。
线粒体的 结构和功
能
1894年 ——Altmann —— 光镜 —— 生命小体 (bioblast) 1897年 —— Benda —— 线粒体(mitochondria)
一.线粒体的形态、大小和分布
形态：光镜： 线状、粒状、短杆状；有的圆形、哑铃
形、星形；还有分枝状、环状等
线粒体的形态
线粒体的形态多 种多样， 一般呈 线状，也有粒状 或短线状。细胞 的生理状况发生 变化时线粒体的 形态亦将随之而 改变。
◆含有大量的心磷脂(cardiolipin)，心磷脂与 离子的不可渗透性有关；
◆3类酶：运输酶类、合成酶类、电子传递和 ATP合成的酶类；
◆内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。
2
线粒体膜的运输系统
膜间间隙(intermembrane space)
◆标志酶:腺苷酸激酶 ◆功能:建立电化学梯度
线粒体基质(matrix)
线粒体较多分布在需要ATP的部位！！
返回目录
大小：细胞内较大的细胞器。一般直径：0.5—
1.0um; 长度：3um。
数目：不同类型的细胞中差异较大。正常细胞中：
1000—2000个。
分布：因细胞形态和类型的不同而存在差异。通常
分布于细胞生理功能旺盛的区域和需要能量较多的 部位。
总之：线粒体的形态、大小、数目和分布在不 同形态和类型的细胞可朔性较大。
一层单位膜。
厚6—7nm，平整、光滑。
外膜含有多套运输蛋白 （通道蛋白） ，围成筒 状园柱体，中央有小孔， 孔径：2-3nm，允许分 子量为10 000以内的物 质可以自由通过。
内
位于外膜内侧，由一层 单位膜构成。
膜 外膜 嵴 内膜
厚5-6nm，其通透性很 差，但有高度的选择通 透性，借助载体蛋白控 制内外物质的交换。