《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》本科教學(xué)課件

《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》本科教學(xué)課件,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué),醫(yī)學(xué),細(xì)胞生物學(xué),本科,教學(xué),課件 第七章 線粒體醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)v第一節(jié)第一節(jié) 線粒體的基本特征線粒體的基本特征 （一）形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成 （二）半自主性（二）半自主性 （三）線粒體的發(fā)生與起源（三）線粒體的發(fā)生與起源v第二節(jié)第二節(jié) 線粒體與線粒體與能量代謝能量代謝 （一）細(xì)胞呼吸（一）細(xì)胞呼吸 （二）功能物質(zhì)的分解代謝（二）功能物質(zhì)的分解代謝 （三）（三）ATP與能量轉(zhuǎn)換與能量轉(zhuǎn)換 （四）氧化磷酸化（四）氧化磷酸化v第三節(jié)第三節(jié) 線粒體與細(xì)胞死亡線粒體與細(xì)胞死亡線粒體的基本特征線粒體的基本特征一、線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成（一）超微結(jié)構(gòu)：（一）超微結(jié)構(gòu)：兩兩層單位膜套疊形成的層單位膜套疊形成的封閉封閉膜囊結(jié)構(gòu)膜囊結(jié)構(gòu) 1.外膜外膜(outer membrane)2.內(nèi)膜內(nèi)膜(inner memebrane)3.膜間隙膜間隙(intermembrane space)4.基質(zhì)基質(zhì)(matrix)外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜膜間隙膜間隙嵴嵴基質(zhì)基質(zhì)1.外膜外膜v最外圍，厚約最外圍，厚約6nmv通透性很高，孔蛋白通透性很高，孔蛋白(porin)形成親水通道形成親水通道v相對分子量小于相對分子量小于1000的分子可自由穿過，如的分子可自由穿過，如ATP、NAD+、CoA等。等。相對分子量達(dá)相對分子量達(dá)5000的分子可選擇性通過。的分子可選擇性通過。v脂質(zhì)和蛋白質(zhì)各占脂質(zhì)和蛋白質(zhì)各占50%。v含有參與脂肪酸鏈延長、色氨酸降解、腎上腺素氧化、含有參與脂肪酸鏈延長、色氨酸降解、腎上腺素氧化、營養(yǎng)物質(zhì)分解等酶類。營養(yǎng)物質(zhì)分解等酶類。v標(biāo)志酶是單胺氧化酶標(biāo)志酶是單胺氧化酶(MAO)2.內(nèi)膜內(nèi)膜(inner memebrane)v單層封閉性單位膜，厚約單層封閉性單位膜，厚約6 nm8nmv向內(nèi)延伸折疊形成向內(nèi)延伸折疊形成嵴嵴(cristae)v蛋白質(zhì)含量高達(dá)蛋白質(zhì)含量高達(dá)80%v脂類占脂類占20%，缺乏膽固醇，但富含，缺乏膽固醇，但富含心磷脂（與內(nèi)膜心磷脂（與內(nèi)膜高度不通透性有關(guān)）高度不通透性有關(guān)）v高度不通透性，允許高度不通透性，允許150以下的非極性分子自由通過以下的非極性分子自由通過v內(nèi)膜上有基粒和呼吸鏈內(nèi)膜上有基粒和呼吸鏈v標(biāo)志酶是細(xì)胞色素氧化酶。標(biāo)志酶是細(xì)胞色素氧化酶。基?；?elemetary particle)頭部頭部(偶聯(lián)因子偶聯(lián)因子F1)：圓球形，突入內(nèi)腔，：圓球形，突入內(nèi)腔，具有酶活性，催化具有酶活性，催化ADPATP 柄柄 部部 ：連接頭部和基部，調(diào)控質(zhì)子通道連接頭部和基部，調(diào)控質(zhì)子通道 對寡霉素敏感對寡霉素敏感,與其結(jié)合抑制與其結(jié)合抑制ATP合成合成 基部基部(F0偶聯(lián)因子偶聯(lián)因子)：嵌于內(nèi)膜中，有物種差異，：嵌于內(nèi)膜中，有物種差異，質(zhì)子流向質(zhì)子流向F1的穿膜通道的穿膜通道3.膜間隙膜間隙(intermembrane space)v線粒體內(nèi)、外膜之間的約線粒體內(nèi)、外膜之間的約6nm8nm腔隙。腔隙。v細(xì)胞呼吸旺盛時(shí)可顯著擴(kuò)大。細(xì)胞呼吸旺盛時(shí)可顯著擴(kuò)大。vpH和部分化學(xué)組成和細(xì)胞質(zhì)相似。和部分化學(xué)組成和細(xì)胞質(zhì)相似。v充滿液態(tài)介質(zhì)（可溶性酶類、底物和其它輔助因子。充滿液態(tài)介質(zhì)（可溶性酶類、底物和其它輔助因子。v標(biāo)志酶為腺苷酸激酶。標(biāo)志酶為腺苷酸激酶。v部分區(qū)域膜間隙非常狹窄（轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)）部分區(qū)域膜間隙非常狹窄（轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)）在線粒體的內(nèi)、外膜上存在的一些內(nèi)膜與外膜相互在線粒體的內(nèi)、外膜上存在的一些內(nèi)膜與外膜相互接觸的地方，此處膜間隙變狹窄，稱為接觸的地方，此處膜間隙變狹窄，稱為轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)。內(nèi)膜轉(zhuǎn)位子內(nèi)膜轉(zhuǎn)位子（Tim）通道蛋白通道蛋白 外膜轉(zhuǎn)位子外膜轉(zhuǎn)位子（Tom）受體蛋白受體蛋白功能：功能：蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)出線粒體的通道。蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)出線粒體的通道。黑色箭頭所指為轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)；紅黑色箭頭所指為轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)；紅色箭頭所指為通過轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)色箭頭所指為通過轉(zhuǎn)位接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)。運(yùn)的物質(zhì)。4.基質(zhì)基質(zhì)(matrix)v線粒體內(nèi)膜包圍的封閉空間。線粒體內(nèi)膜包圍的封閉空間。v富含高濃度的水溶性蛋白質(zhì)，呈凝膠狀。富含高濃度的水溶性蛋白質(zhì)，呈凝膠狀。v含有閉環(huán)雙鏈含有閉環(huán)雙鏈DNA、RNA聚合酶、核糖體和聚合酶、核糖體和tRNA。v參與三羧酸循環(huán)、氨基酸分解、脂肪酸氧化等過程的參與三羧酸循環(huán)、氨基酸分解、脂肪酸氧化等過程的酶類及相關(guān)底物和中間產(chǎn)物酶類及相關(guān)底物和中間產(chǎn)物v標(biāo)志酶是蘋果酸脫氫酶。標(biāo)志酶是蘋果酸脫氫酶。（二）線粒體的動(dòng)態(tài)變化（二）線粒體的動(dòng)態(tài)變化1線粒體的形狀、大小、數(shù)目、分布線粒體的形狀、大小、數(shù)目、分布v形狀形狀一般呈粒狀、短桿狀或線狀等，不同的生理環(huán)境和發(fā)育一般呈粒狀、短桿狀或線狀等，不同的生理環(huán)境和發(fā)育階段，線粒體形態(tài)顯著不同。伸長為線狀（高滲），膨大如泡狀階段，線粒體形態(tài)顯著不同。伸長為線狀（高滲），膨大如泡狀（低滲）（低滲）v 數(shù)目數(shù)目低等生物少，高等動(dòng)物多低等生物少，高等動(dòng)物多 代謝旺盛細(xì)胞多代謝旺盛細(xì)胞多 骨骼肌受到重復(fù)性收縮刺激時(shí)，或甲亢患者肌肉中骨骼肌受到重復(fù)性收縮刺激時(shí)，或甲亢患者肌肉中 明顯增多明顯增多v分布分布能量需求旺盛的區(qū)域能量需求旺盛的區(qū)域 病理狀態(tài)下的線粒體v中毒、感染、輻射、缺氧中毒、感染、輻射、缺氧腫脹破裂腫脹破裂v肝癌肝癌數(shù)量減少；液泡狀數(shù)量減少；液泡狀v維生素維生素C缺乏?。▔难。┤狈Σ。▔难。┚€粒體球線粒體球v缺血缺血基質(zhì)腔變小，可見不規(guī)則絮狀物基質(zhì)腔變小，可見不規(guī)則絮狀物 膜間腔擴(kuò)大。膜間腔擴(kuò)大。v細(xì)胞狀態(tài)也影響線粒體的分布。細(xì)胞狀態(tài)也影響線粒體的分布。v線粒體常附著于微管呈鏈狀排列，在微管動(dòng)力蛋白和微線粒體常附著于微管呈鏈狀排列，在微管動(dòng)力蛋白和微管驅(qū)動(dòng)蛋白的的幫助下快速完成細(xì)胞內(nèi)的重分布。管驅(qū)動(dòng)蛋白的的幫助下快速完成細(xì)胞內(nèi)的重分布。2線粒體的融合與分裂線粒體的融合與分裂 v動(dòng)、植物細(xì)胞頻繁發(fā)生的多個(gè)顆粒狀的線粒體融合為動(dòng)、植物細(xì)胞頻繁發(fā)生的多個(gè)顆粒狀的線粒體融合為較大的線粒體，稱為線粒體融合。較大的線粒體，稱為線粒體融合。v1個(gè)線粒體也可以分裂成多個(gè)較小的顆粒狀線粒體，稱個(gè)線粒體也可以分裂成多個(gè)較小的顆粒狀線粒體，稱為線粒體分裂。為線粒體分裂。3.線粒體自噬線粒體自噬 v選擇性降解受損線粒體的機(jī)制稱為線粒體自噬。選擇性降解受損線粒體的機(jī)制稱為線粒體自噬。v2005年，年，Lemasters報(bào)道線粒體膜電位的降低和報(bào)道線粒體膜電位的降低和線粒體通透性膜孔開放可引起線粒體自噬。線粒體通透性膜孔開放可引起線粒體自噬。二、線粒體的半自主性v線粒體具有較完整的遺傳系統(tǒng)，含有線粒體具有較完整的遺傳系統(tǒng)，含有DNA聚合酶、聚合酶、RNA聚合酶、聚合酶、RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖、核糖體、氨基酸活化酶等成分，表現(xiàn)出自主性的一面。體、氨基酸活化酶等成分，表現(xiàn)出自主性的一面。v線粒體的生長、增殖等活動(dòng)受到細(xì)胞核遺傳系統(tǒng)的嚴(yán)線粒體的生長、增殖等活動(dòng)受到細(xì)胞核遺傳系統(tǒng)的嚴(yán)格控制，其自主性是有限的。線粒體基因組僅編碼非格控制，其自主性是有限的。線粒體基因組僅編碼非常有限，約占線粒體蛋白質(zhì)種類的常有限，約占線粒體蛋白質(zhì)種類的1%。大部分線粒。大部分線粒體蛋白質(zhì)是核基因組編碼，并在細(xì)胞質(zhì)合成后轉(zhuǎn)運(yùn)而體蛋白質(zhì)是核基因組編碼，并在細(xì)胞質(zhì)合成后轉(zhuǎn)運(yùn)而來，包括線粒體遺傳系統(tǒng)中的線粒體的來，包括線粒體遺傳系統(tǒng)中的線粒體的DNA聚合酶、聚合酶、RNA聚合酶、核糖體蛋白、氨酰聚合酶、核糖體蛋白、氨酰tRNA合成酶重要組合成酶重要組份。份。所以，線粒體受到線粒體基因組和核基因組兩套遺傳所以，線粒體受到線粒體基因組和核基因組兩套遺傳系統(tǒng)的控制，稱為半自主性細(xì)胞器系統(tǒng)的控制，稱為半自主性細(xì)胞器(semiautonomous organelle)(一一)mtDNAmtDNA的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)v高等動(dòng)物線粒體含高等動(dòng)物線粒體含1個(gè)或數(shù)個(gè)個(gè)或數(shù)個(gè)mtDNA。vmtDNA呈雙鏈閉合環(huán)狀，不含組蛋白。呈雙鏈閉合環(huán)狀，不含組蛋白。v線粒體基因組排列緊湊，無內(nèi)含子序列，線粒體基因組排列緊湊，無內(nèi)含子序列，少有非編碼區(qū)。少有非編碼區(qū)。v接近細(xì)菌基因組的特點(diǎn)。接近細(xì)菌基因組的特點(diǎn)。vCsCl溶液密度梯度離心呈現(xiàn)不同的兩條鏈溶液密度梯度離心呈現(xiàn)不同的兩條鏈密度大的重鏈密度大的重鏈(H鏈鏈)密度較小輕鏈密度較小輕鏈(L鏈鏈)v1981年，年，Anderson等首次測定了人類線粒體基因等首次測定了人類線粒體基因組全序列，稱為組全序列，稱為“劍橋參考序列劍橋參考序列”。含。含16569bp，共編碼共編碼37個(gè)基因產(chǎn)物個(gè)基因產(chǎn)物。vH鏈編碼大部分基因：鏈編碼大部分基因：12種蛋白質(zhì)亞基、種蛋白質(zhì)亞基、2種種rRNA基因、基因、14種種tRNA。vL鏈僅編碼一種鏈僅編碼一種ND6蛋白質(zhì)亞基，和其它蛋白質(zhì)亞基，和其它8種種tRNA。v13種蛋白質(zhì)分別定位于線粒體內(nèi)膜中的復(fù)合物種蛋白質(zhì)分別定位于線粒體內(nèi)膜中的復(fù)合物I、復(fù)合物復(fù)合物III、復(fù)合物、復(fù)合物IV和和ATP合酶合酶F0 v人類線粒體基因組存在基因片段部分重疊的現(xiàn)象。人類線粒體基因組存在基因片段部分重疊的現(xiàn)象。1.mtDNA的復(fù)制的復(fù)制輕鏈的復(fù)制要的復(fù)制要晚于晚于重重鏈；合成方向合成方向:重重鏈順時(shí)針 輕鏈逆逆時(shí)針 復(fù)制復(fù)制基本不受細(xì)胞周期影響基本不受細(xì)胞周期影響復(fù)制復(fù)制時(shí)間：約持持續(xù)2 2個(gè)小個(gè)小時(shí)。D環(huán)復(fù)制環(huán)復(fù)制(D-loop replication)(二二)mtDNAmtDNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄2.mtDNA的轉(zhuǎn)錄和加工的轉(zhuǎn)錄和加工v從從H2和和L轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，分別轉(zhuǎn)錄出一條幾乎覆蓋轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，分別轉(zhuǎn)錄出一條幾乎覆蓋mtDNA全長鏈初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。全長鏈初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。vH1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄出只包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄出只包括tRNAphe、tRNAval、12SrRNA、16SrRNA的多順反子，的多順反子，v多順反子剪切為各基因的多順反子剪切為各基因的RNA。vmRNA在在polyA聚合酶作用下加聚合酶作用下加polyA。啟動(dòng)子：啟動(dòng)子：重鏈啟動(dòng)子（重鏈啟動(dòng)子（HSPHSP），輕鏈啟動(dòng)子（輕鏈啟動(dòng)子（LSP)LSP)。轉(zhuǎn)錄因子與其結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄因子與其結(jié)合，在mtRNAmtRNA聚合酶的作聚合酶的作用用 下啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。下啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄過程：轉(zhuǎn)錄過程：線粒體基因的轉(zhuǎn)錄類似原核生物的轉(zhuǎn)錄，線粒體基因的轉(zhuǎn)錄類似原核生物的轉(zhuǎn)錄，即即產(chǎn)生一個(gè)多順反子產(chǎn)生一個(gè)多順反子，包括，包括mRNAmRNA和和tRNAtRNA。重鏈形成兩個(gè)初級轉(zhuǎn)錄物：重鏈形成兩個(gè)初級轉(zhuǎn)錄物：初級轉(zhuǎn)錄物初級轉(zhuǎn)錄物：tRNAtRNAphephe、tRNAtRNAvalval、12S 12S rRNArRNA和和16S 16S rRNArRNA 初級轉(zhuǎn)錄物初級轉(zhuǎn)錄物：mRNAmRNA和和tRNAtRNA 2.mRNA2.mRNA合成合成不含內(nèi)含子，也很少有非翻譯區(qū)。不含內(nèi)含子，也很少有非翻譯區(qū)。起始密碼為起始密碼為AUGAUG（或（或AUAAUA），終止密碼為），終止密碼為UAAUAA。3 3端有多聚端有多聚A A的尾部，的尾部，5 5端沒有細(xì)胞核端沒有細(xì)胞核mRNAmRNA加工加工時(shí)的帽結(jié)構(gòu)。時(shí)的帽結(jié)構(gòu)。（三）線粒體的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)（三）線粒體的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)與細(xì)胞質(zhì)差異明顯，與原核細(xì)胞相似。與細(xì)胞質(zhì)差異明顯，與原核細(xì)胞相似。表現(xiàn)在：表現(xiàn)在：1.可被氯霉素、紅霉素、鏈霉素等藥物抑制?？杀宦让顾亍⒓t霉素、鏈霉素等藥物抑制。2.RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成具有時(shí)空交聯(lián)的特點(diǎn)。的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成具有時(shí)空交聯(lián)的特點(diǎn)。3.rRNA在線粒體核糖體所占比例介于真核和原核細(xì)胞在線粒體核糖體所占比例介于真核和原核細(xì)胞之間。之間。4.蛋白質(zhì)的翻譯起始密碼子與原核生物類似。蛋白質(zhì)的翻譯起始密碼子與原核生物類似。5.線粒體的遺傳密碼子和通用密碼子有差異。線粒體的遺傳密碼子和通用密碼子有差異。編碼含義編碼含義核密碼子核密碼子線粒體密碼子線粒體密碼子甲硫氨酸甲硫氨酸(起始起始)AUGAUG AUA異亮氨酸異亮氨酸AUU AUC AUAAUC色氨酸色氨酸UGGUGG UGA終止密碼終止密碼UAA UAG UGAUAA UAG AGA AGG精氨酸精氨酸CGU CGC CGA CGG AGA AGGCGU CGC CGA CGG線粒體合成的蛋白質(zhì)數(shù)量有限，但是線粒體功能活線粒體合成的蛋白質(zhì)數(shù)量有限，但是線粒體功能活動(dòng)的關(guān)鍵酶。它們在線粒體的核糖體上進(jìn)行翻譯。動(dòng)的關(guān)鍵酶。它們在線粒體的核糖體上進(jìn)行翻譯。所需的所需的tRNAtRNA、mRNAmRNA和核糖體是自身專用。所有和核糖體是自身專用。所有tRNAtRNA都是由都是由mtDNAmtDNA編碼。編碼。構(gòu)成線粒體核糖體的蛋白質(zhì)由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)入線粒體內(nèi)構(gòu)成線粒體核糖體的蛋白質(zhì)由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)入線粒體內(nèi)ATPase8和和ATPase6亞基翻譯重疊框架亞基翻譯重疊框架(四四)線粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)v人線粒體中蛋白質(zhì)：人線粒體中蛋白質(zhì)：99%為核基因?yàn)楹嘶蚪M編碼。組編碼。1%線粒體自身合成。線粒體自身合成。v核基因編碼的線粒體蛋白核基因編碼的線粒體蛋白 在細(xì)胞質(zhì)合成在細(xì)胞質(zhì)合成 轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體 通常含有信號序列通常含有信號序列 基質(zhì)導(dǎo)入序列基質(zhì)導(dǎo)入序列(MTS)膜間隙導(dǎo)入序列膜間隙導(dǎo)入序列(ISTS)vMTS：線粒體蛋白前體線粒體蛋白前體N端的一段特殊氨基酸序列端的一段特殊氨基酸序列 富含精、賴、絲和蘇氨酸，少有天冬和谷氨酸富含精、賴、絲和蘇氨酸，少有天冬和谷氨酸 可被可被TOM復(fù)合體和復(fù)合體和TIM復(fù)合體識別復(fù)合體識別 引導(dǎo)線粒體蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到線粒體引導(dǎo)線粒體蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到線粒體 MTS隨后被信號肽酶切除。隨后被信號肽酶切除。vISTS：部分線粒體蛋白質(zhì)的部分線粒體蛋白質(zhì)的MTS后的一段序列后的一段序列 富含疏水性氨基酸殘基信號序列富含疏水性氨基酸殘基信號序列 可被可被OXA蛋白質(zhì)復(fù)合體識別，隨后插入線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)復(fù)合體識別，隨后插入線粒體內(nèi)膜 最后被異二聚體內(nèi)膜蛋白酶最后被異二聚體內(nèi)膜蛋白酶(impl1/impl2)切除切除 線粒體蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體主要包括線粒體蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體主要包括3個(gè)步驟。個(gè)步驟。1.線粒體蛋白質(zhì)前體與分子伴侶結(jié)合線粒體蛋白質(zhì)前體與分子伴侶結(jié)合 2.蛋白質(zhì)前體復(fù)合體穿越線粒體膜蛋白質(zhì)前體復(fù)合體穿越線粒體膜(1)熱棘齒模型熱棘齒模型(2)橫橋鎖止扣模型橫橋鎖止扣模型3.線粒體蛋白的再折疊線粒體蛋白的再折疊 線粒體線粒體核核編碼蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)編碼蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)(一一)核核編碼蛋白向線粒體編碼蛋白向線粒體基質(zhì)基質(zhì)中的轉(zhuǎn)運(yùn)中的轉(zhuǎn)運(yùn) 1.1.需要條件需要條件 基質(zhì)導(dǎo)入序列基質(zhì)導(dǎo)入序列（MTS）分子伴侶：分子伴侶：保持前體蛋白在線粒體外的非折疊狀態(tài)保持前體蛋白在線粒體外的非折疊狀態(tài)NAC：與少數(shù)前體蛋白相互作用，增加蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的準(zhǔn)確性。與少數(shù)前體蛋白相互作用，增加蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的準(zhǔn)確性。hsp70：和絕大多數(shù)的前體和絕大多數(shù)的前體蛋白結(jié)合，使前體蛋白打開折疊，蛋白結(jié)合，使前體蛋白打開折疊，防止已松弛的前體蛋白聚集。防止已松弛的前體蛋白聚集。前體蛋白前體蛋白與受體與受體結(jié)合。合。mthsp70mthsp70可與可與進(jìn)入入線粒體腔的前粒體腔的前導(dǎo)肽鏈交交聯(lián)，防，防止了前止了前導(dǎo)肽鏈退回退回細(xì)胞胞質(zhì)?；|(zhì)作用蛋白作用蛋白酶MPPMPP：定位于：定位于線粒體內(nèi)膜上，切粒體內(nèi)膜上，切除大多數(shù)蛋白的基除大多數(shù)蛋白的基質(zhì)導(dǎo)入序列。入序列。2.2.轉(zhuǎn)運(yùn)過程轉(zhuǎn)運(yùn)過程蛋白質(zhì)向線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖蛋白質(zhì)向線粒體基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖(二二)核編碼蛋白向線粒體其他部位的轉(zhuǎn)運(yùn)核編碼蛋白向線粒體其他部位的轉(zhuǎn)運(yùn)(自學(xué)自學(xué))1.1.蛋白質(zhì)向線粒體蛋白質(zhì)向線粒體膜間腔膜間腔的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn) 信號序列信號序列基質(zhì)導(dǎo)入序列基質(zhì)導(dǎo)入序列MTSMTS：引導(dǎo)前體蛋白進(jìn)入基質(zhì)。引導(dǎo)前體蛋白進(jìn)入基質(zhì)。膜間腔導(dǎo)入序列膜間腔導(dǎo)入序列ISTSISTS：引導(dǎo)前體蛋白進(jìn)入膜間腔。引導(dǎo)前體蛋白進(jìn)入膜間腔。轉(zhuǎn)運(yùn)方式轉(zhuǎn)運(yùn)方式整個(gè)蛋白進(jìn)入基質(zhì)，第整個(gè)蛋白進(jìn)入基質(zhì)，第2 2個(gè)信號序列個(gè)信號序列ISTSISTS引導(dǎo)多肽引導(dǎo)多肽鏈鏈通過內(nèi)膜上的通道通過內(nèi)膜上的通道進(jìn)入膜間腔進(jìn)入膜間腔。第第2 2個(gè)信號序列個(gè)信號序列ISTSISTS起起轉(zhuǎn)移終止轉(zhuǎn)移終止序列的作用，阻止序列的作用，阻止前體蛋白向基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，并前體蛋白向基質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，并固定于內(nèi)膜固定于內(nèi)膜上，切去位上，切去位于內(nèi)膜上的于內(nèi)膜上的ISTSISTS部分后，進(jìn)入膜間腔。部分后，進(jìn)入膜間腔。通過通過直接擴(kuò)散直接擴(kuò)散從胞漿通過外膜而進(jìn)入膜間腔。從胞漿通過外膜而進(jìn)入膜間腔。蛋白質(zhì)向線粒體膜間腔轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖蛋白質(zhì)向線粒體膜間腔轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖2.2.蛋白質(zhì)向線粒體外膜和內(nèi)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)向線粒體外膜和內(nèi)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)在外膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)中，在外膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)中，類孔蛋白類孔蛋白P70P70的研究最的研究最多。事實(shí)上在多。事實(shí)上在P70P70的的MTSMTS后有一段長的疏水序列，后有一段長的疏水序列，也起著轉(zhuǎn)移終止序列的作用，而使之固定于外也起著轉(zhuǎn)移終止序列的作用，而使之固定于外膜上。膜上。內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚不完全清楚。內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚不完全清楚。(五五)線粒體遺傳系統(tǒng)和細(xì)胞核遺傳系統(tǒng)的關(guān)系線粒體遺傳系統(tǒng)和細(xì)胞核遺傳系統(tǒng)的關(guān)系v線粒體獨(dú)立性是相對的，線粒體獨(dú)立性是相對的，細(xì)胞核仍然是真核細(xì)胞遺傳信息的中心。細(xì)胞核仍然是真核細(xì)胞遺傳信息的中心。v線粒體的中間代謝產(chǎn)物或信號分子也可以反饋至核線粒體的中間代謝產(chǎn)物或信號分子也可以反饋至核遺傳系統(tǒng)，調(diào)控相關(guān)核基因的表達(dá)。遺傳系統(tǒng)，調(diào)控相關(guān)核基因的表達(dá)。v線粒體和細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)存在相互轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。線粒體和細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)存在相互轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。三、線粒體的起源與發(fā)生v(一一)線粒體的增殖線粒體的增殖收縮分裂收縮分裂 出芽分裂出芽分裂 間壁分裂間壁分裂(二二)線線粒體的起源粒體的起源1.內(nèi)共生起源學(xué)說內(nèi)共生起源學(xué)說(endosymbiosis theory)原始真核細(xì)胞是一種具吞噬能力、通過糖酵解獲取原始真核細(xì)胞是一種具吞噬能力、通過糖酵解獲取 能量的巨大厭氧細(xì)胞。能量的巨大厭氧細(xì)胞。線粒體祖先是一種可分解丙酮酸，具有三羧酸循環(huán)酶線粒體祖先是一種可分解丙酮酸，具有三羧酸循環(huán)酶系和呼吸鏈系統(tǒng)的革蘭氏陰性菌。系和呼吸鏈系統(tǒng)的革蘭氏陰性菌。偶然，這種細(xì)菌被原始真核細(xì)胞吞噬后，與宿主細(xì)胞偶然，這種細(xì)菌被原始真核細(xì)胞吞噬后，與宿主細(xì)胞形成互利共生關(guān)系。形成互利共生關(guān)系。主要證據(jù)如下：主要證據(jù)如下：1)線粒體具有遺傳系統(tǒng)線粒體具有遺傳系統(tǒng)。2)線粒體基因組與細(xì)菌相似。線粒體基因組與細(xì)菌相似。3)線粒體具備完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。線粒體具備完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。4)線粒體內(nèi)膜和細(xì)菌相似。線粒體內(nèi)膜和細(xì)菌相似。5)線粒體分裂增殖方式與細(xì)菌類似。線粒體分裂增殖方式與細(xì)菌類似。6)線粒體的磷脂組份、線粒體的磷脂組份、Cyt c蛋白質(zhì)序列和呼吸方式蛋白質(zhì)序列和呼吸方式等與反硝化副球菌或紫色非硫光合細(xì)菌更接近。等與反硝化副球菌或紫色非硫光合細(xì)菌更接近。2.非內(nèi)共生起源學(xué)說非內(nèi)共生起源學(xué)說(non-endosymbiosis theory)1974年，年，T.Uzzell等等 認(rèn)為真核細(xì)胞祖先是一種體積較大的好氧細(xì)菌，通過細(xì)認(rèn)為真核細(xì)胞祖先是一種體積較大的好氧細(xì)菌，通過細(xì)胞膜的內(nèi)褶、擴(kuò)張和分化逐漸演化出具有氧化磷酸化功胞膜的內(nèi)褶、擴(kuò)張和分化逐漸演化出具有氧化磷酸化功能的線粒體。能的線粒體。目 錄1第一節(jié)第一節(jié) 線粒體的基本特征線粒體的基本特征 23第二節(jié)第二節(jié) 線粒體與能量代謝線粒體與能量代謝第三節(jié)第三節(jié) 線粒體與細(xì)胞死亡線粒體與細(xì)胞死亡一、細(xì)胞呼吸v細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸(cellular respiration)：細(xì)胞氧化消耗：細(xì)胞氧化消耗O2，生成，生成CO2和和H2O的過程。的過程。v包括包括2個(gè)階段個(gè)階段 供能物質(zhì)的分解代謝供能物質(zhì)的分解代謝 氧化磷酸化。氧化磷酸化。二、功能物質(zhì)的分解代謝1.消化作用消化作用 消化酶將營養(yǎng)物質(zhì)中的大分子分解成基本單位，消化酶將營養(yǎng)物質(zhì)中的大分子分解成基本單位，如單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。如單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。細(xì)胞外消化和細(xì)胞內(nèi)消化兩種方式。細(xì)胞外消化和細(xì)胞內(nèi)消化兩種方式。該階段所釋放的能量很少。該階段所釋放的能量很少。通常以熱能的形式散失。通常以熱能的形式散失。2.乙酰乙酰CoA的生成的生成 v經(jīng)消化作用產(chǎn)生的小分子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)繼續(xù)分解，部分中間代謝經(jīng)消化作用產(chǎn)生的小分子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)繼續(xù)分解，部分中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入線粒體，生成乙酰產(chǎn)物進(jìn)入線粒體，生成乙酰CoA。v以葡萄糖為例，乙酰以葡萄糖為例，乙酰CoA的生成包含的生成包含2個(gè)步驟：個(gè)步驟：糖酵解和乙酰糖酵解和乙酰CoA的生成。的生成。v(1)糖酵解糖酵解(glycolysis)在細(xì)胞質(zhì)糖酵解酶系的作用下，葡萄糖分子分解成在細(xì)胞質(zhì)糖酵解酶系的作用下，葡萄糖分子分解成2分子的丙酮酸，釋放出部分能量，并儲(chǔ)存于分子的丙酮酸，釋放出部分能量，并儲(chǔ)存于ATP和和NADH活性載體分子，活性載體分子，v(2)乙酰乙酰CoA的生成的生成 丙酮酸被轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體基質(zhì)。在丙酮酸脫氫酶系作丙酮酸被轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體基質(zhì)。在丙酮酸脫氫酶系作用下生成乙酰用下生成乙酰CoA。v3.三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) v每分子乙酰每分子乙酰CoA生成生成1分子分子GTP、3分子分子NADH和和1分子分子FADH2。（一）三磷酸腺苷分子的特點(diǎn)（一）三磷酸腺苷分子的特點(diǎn)vATP分子較小，可以快速轉(zhuǎn)運(yùn)或擴(kuò)散到需能區(qū)域。分子較小，可以快速轉(zhuǎn)運(yùn)或擴(kuò)散到需能區(qū)域。vATP分子含有高能磷酸鍵，儲(chǔ)存或者釋放能量。分子含有高能磷酸鍵，儲(chǔ)存或者釋放能量。vATP末端的磷酸基團(tuán)極易轉(zhuǎn)移。末端的磷酸基團(tuán)極易轉(zhuǎn)移。（二）（二）ATP的生成的生成 底物磷酸化底物磷酸化 氧化磷酸化氧化磷酸化 三、ATP與能量轉(zhuǎn)換四、氧化磷酸化(一一)通過呼吸鏈建立通過呼吸鏈建立H+梯度梯度v在氧化磷酸化過程中，電子載體在線粒體內(nèi)膜上組成的電子傳遞在氧化磷酸化過程中，電子載體在線粒體內(nèi)膜上組成的電子傳遞序列被稱為電子傳遞鏈，也稱為呼吸鏈。包括復(fù)合物序列被稱為電子傳遞鏈，也稱為呼吸鏈。包括復(fù)合物I、復(fù)合物、復(fù)合物II、復(fù)合物、復(fù)合物III和復(fù)合物和復(fù)合物IV、CoQ、Cyt c。四、氧化磷酸化5.呼吸鏈呼吸鏈I四、氧化磷酸化6.呼吸鏈呼吸鏈IIvNADH和和FADH2中中的的高高能能電電子子分分別別經(jīng)經(jīng)呼呼吸吸鏈鏈I和和呼呼吸吸鏈鏈II傳給傳給O2，生成，生成H2O。v電電子子在在傳傳遞遞過過程程中中逐逐步步釋釋放放能能量量，復(fù)復(fù)合合物物I、III、IV利利用用這這些些能能量量把把基基質(zhì)質(zhì)中中的的H+泵泵到到膜膜間間隙隙，在在線線粒粒體內(nèi)膜兩側(cè)形成體內(nèi)膜兩側(cè)形成H+濃度梯度和外正內(nèi)負(fù)的電位。濃度梯度和外正內(nèi)負(fù)的電位。v線線粒粒體體內(nèi)內(nèi)膜膜兩兩側(cè)側(cè)的的H+梯梯度度(或或pH梯梯度度)和和膜膜電電位位形形成成的驅(qū)使的驅(qū)使H+回流的合力，稱為回流的合力，稱為H+電化學(xué)梯度。電化學(xué)梯度。(二二)ATP合酶合成合酶合成ATP1.化學(xué)滲透假說化學(xué)滲透假說(chemiosmotic hypothesis)v1961年，英國化學(xué)家年，英國化學(xué)家P.Mitchell提出提出 內(nèi)容：呼吸鏈各組分在線粒體內(nèi)膜呈不對稱性分布，電內(nèi)容：呼吸鏈各組分在線粒體內(nèi)膜呈不對稱性分布，電子在呼吸鏈傳遞過程中，內(nèi)室的質(zhì)子被泵至膜間隙。在子在呼吸鏈傳遞過程中，內(nèi)室的質(zhì)子被泵至膜間隙。在線粒體內(nèi)膜完整時(shí)，內(nèi)膜兩側(cè)形成線粒體內(nèi)膜完整時(shí)，內(nèi)膜兩側(cè)形成H+梯度和膜電位。在梯度和膜電位。在電化學(xué)梯度的驅(qū)動(dòng)下，電化學(xué)梯度的驅(qū)動(dòng)下，H+回流到基質(zhì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)回流到基質(zhì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)ATP合酶合酶生成生成ATP。vATP合酶分子結(jié)構(gòu)合酶分子結(jié)構(gòu) vATP合酶合酶(ATP synthase)，屬，屬F型質(zhì)子泵。主要包括型質(zhì)子泵。主要包括F1、F0兩部分。兩部分。vATP合酶的多肽鏈分別組裝成合酶的多肽鏈分別組裝成“轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子”和和“定子定子”兩部兩部分。膜間隙的分。膜間隙的H+通過通過a亞基回流時(shí)，驅(qū)動(dòng)亞基回流時(shí)，驅(qū)動(dòng)ATP合酶的轉(zhuǎn)合酶的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。子旋轉(zhuǎn)。v2.結(jié)合變構(gòu)機(jī)制結(jié)合變構(gòu)機(jī)制(binding change mechanism)1979年，美國科學(xué)家年，美國科學(xué)家P.Boyer提出了結(jié)合變構(gòu)機(jī)制提出了結(jié)合變構(gòu)機(jī)制(binding change mechanism。直至。直至1994年，英國年，英國科學(xué)家科學(xué)家J.Walker等發(fā)表了牛心線粒體等發(fā)表了牛心線粒體F1頭部頭部0.28nm分辨率的晶體結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)學(xué)上為結(jié)合變構(gòu)機(jī)制提供分辨率的晶體結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)學(xué)上為結(jié)合變構(gòu)機(jī)制提供了重要支持，該假說隨后被大多數(shù)人普遍接受。鑒于了重要支持，該假說隨后被大多數(shù)人普遍接受。鑒于P.Boyer和和J.Walker對對ATP合酶生成合酶生成ATP機(jī)制的研究機(jī)制的研究成果，兩位科學(xué)家分享了成果，兩位科學(xué)家分享了1997年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。Paul D.Boyer John E.Walkerv結(jié)合變構(gòu)機(jī)制假說：結(jié)合變構(gòu)機(jī)制假說：vH+回回流流到到線線粒粒體體基基質(zhì)質(zhì)時(shí)時(shí)不不直直接接驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)ADP磷磷酸酸化化為為ATP，而是從活性位點(diǎn)釋放，而是從活性位點(diǎn)釋放ATP分子。分子。v在在任任何何時(shí)時(shí)刻刻，ATP合合酶酶中中3個(gè)個(gè)亞亞基基催催化化位位點(diǎn)點(diǎn)分分別別以以L、T和和O3種構(gòu)象存在，對核苷酸有不同的親和性。種構(gòu)象存在，對核苷酸有不同的親和性。vATP通通過過旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)催催化化作作用用合合成成。ATP合合酶酶F1頭頭部部相相對對于于中中央央軸軸的的亞亞基基旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)導(dǎo)致致亞亞基基催催化化位位點(diǎn)點(diǎn)的的構(gòu)構(gòu)象象沿沿著著LTO順序依次變換，催化順序依次變換，催化ATP生成。生成。四、氧化磷酸化4.結(jié)合變構(gòu)機(jī)制的證據(jù)結(jié)合變構(gòu)機(jī)制的證據(jù)JWalker發(fā)表的牛心線粒體ATP合酶F1頭部高分辨率晶體結(jié)構(gòu)：v在靜態(tài)ATP合酶中，鑒定出3個(gè)亞基催化位點(diǎn)分別對應(yīng)L、T和O構(gòu)象，而且這3種構(gòu)象對核苷酸的親和性不同。vATP合酶亞基所處的位置，把F0基部和F1催化位點(diǎn)構(gòu)象改變聯(lián)系起來。v亞基頂端高度不對稱，3個(gè)亞基因與亞基不同部位接觸而分別處于L、T和O構(gòu)象。ATP合酶F1頭部高分辨率晶體結(jié)構(gòu)v以葡萄糖為例，細(xì)胞呼吸過程示意圖以葡萄糖為例，細(xì)胞呼吸過程示意圖目 錄1第一節(jié)第一節(jié) 線粒體的基本特征線粒體的基本特征 23第二節(jié)第二節(jié) 線粒體與能量代謝線粒體與能量代謝第三節(jié)第三節(jié) 線粒體與細(xì)胞死亡線粒體與細(xì)胞死亡線粒體與細(xì)胞死亡有關(guān)的證據(jù)v1994年，年，Newmeyer等發(fā)現(xiàn)線粒體提取物可以使等發(fā)現(xiàn)線粒體提取物可以使體外游離細(xì)胞核的染色質(zhì)凝集。體外游離細(xì)胞核的染色質(zhì)凝集。v1996年，年，Liu等證實(shí)等證實(shí)Cyt c是細(xì)胞凋亡因子之一。是細(xì)胞凋亡因子之一。v在研究細(xì)胞死亡過程時(shí)，觀察到線粒體膜通透性增在研究細(xì)胞死亡過程時(shí)，觀察到線粒體膜通透性增加的現(xiàn)象，稱之為線粒體通透性改變（加的現(xiàn)象，稱之為線粒體通透性改變（mPT）。）。mPT是細(xì)胞死亡的早期事件，已成為預(yù)測細(xì)胞死亡是細(xì)胞死亡的早期事件，已成為預(yù)測細(xì)胞死亡的有效指標(biāo)。的有效指標(biāo)。v2001年，年，Li等從線粒體上清蛋白液中鑒定出一種不等從線粒體上清蛋白液中鑒定出一種不依賴依賴caspase介導(dǎo)介導(dǎo)DNA片段化的核酸內(nèi)切酶片段化的核酸內(nèi)切酶G（EndoG）。）。線粒體控制細(xì)胞死亡的假說v線粒體前期線粒體前期v線粒體期線粒體期v線粒體后期線粒體后期一、疾病過程中的線粒體變化一、疾病過程中的線粒體變化二、二、mtDNAmtDNA突變與疾病突變與疾病三、線粒體融合和分裂異常相關(guān)的疾病三、線粒體融合和分裂異常相關(guān)的疾病 四、線粒體疾病的治療四、線粒體疾病的治療線粒體與疾病線粒體與疾病一、疾病過程中的線粒體變化一、疾病過程中的線粒體變化 線粒體粒體對外界外界環(huán)境因素境因素的的變化很敏感，一些化很敏感，一些環(huán)境因素的影響境因素的影響可直接造可直接造成成線粒體功能的異常。粒體功能的異常。隨著隨著年年齡的增的增長，線粒粒體的氧化磷酸化能力下體的氧化磷酸化能力下降。降。二、二、mtDNAmtDNA突變與疾病突變與疾病 線粒體含有自身獨(dú)特的粒體含有自身獨(dú)特的環(huán)狀狀DNA，但其，但其DNA是是裸露裸露的，的，易易發(fā)生突生突變且很少能修復(fù)。且很少能修復(fù)。以以線粒體粒體結(jié)構(gòu)和功能缺陷構(gòu)和功能缺陷為主要疾病原因的疾病主要疾病原因的疾病常稱常稱為線粒體疾病（粒體疾?。╩itochondrial disorders）。1.1.高突變率高突變率 mtDNAmtDNA缺少組蛋白的保護(hù)缺少組蛋白的保護(hù),且無且無DNADNA損傷修復(fù)系統(tǒng)損傷修復(fù)系統(tǒng) 2.2.多質(zhì)性多質(zhì)性 mtDNAmtDNA突變突變 異質(zhì)性線粒體異質(zhì)性線粒體 3.3.母系遺傳母系遺傳 受精卵的受精卵的mtDNAmtDNA都來自卵子都來自卵子 4.4.閾值效應(yīng)閾值效應(yīng) 突變的突變的mtDNAmtDNA達(dá)到一定的比例時(shí)達(dá)到一定的比例時(shí),才有受損表型出現(xiàn)才有受損表型出現(xiàn) 線粒體疾病的特征線粒體疾病的特征三、線粒體融合和分裂異常相關(guān)的疾病三、線粒體融合和分裂異常相關(guān)的疾病 線粒體融合和分裂異?；蛘呔幋a參與線粒體融合和線粒體融合和分裂異?；蛘呔幋a參與線粒體融合和分裂蛋白的基因發(fā)生突變，就可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生。分裂蛋白的基因發(fā)生突變，就可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生。參與參與線粒體分裂的粒體分裂的Drp1基因基因發(fā)生突生突變時(shí)，導(dǎo)致致嬰兒兒出生后出生后大大腦發(fā)育障礙、育障礙、視神神經(jīng)萎萎縮同同時(shí)并伴有其他并伴有其他一些一些嚴(yán)重的并重的并發(fā)癥癥當(dāng)當(dāng)線粒體分裂被粒體分裂被擾亂亂時(shí)，會(huì)，會(huì)導(dǎo)致一些常致一些常見的的線粒體粒體功能失常，如功能失常，如線粒體膜粒體膜電位缺失，位缺失，ROS增高以及增高以及線粒體粒體DNA丟失失等。等。介介導(dǎo)細(xì)胞融合的蛋白胞融合的蛋白Opa1和和Mfn2的突的突變會(huì)引起會(huì)引起Kjers病?。ǔＨ旧w（常染色體顯性性視神神經(jīng)萎萎縮癥）和癥）和2A型型腓骨肌萎腓骨肌萎縮癥。癥。四、線粒體疾病的治療四、線粒體疾病的治療目前目前線粒體疾病治療的基本措施線粒體疾病治療的基本措施包括：包括：1.1.補(bǔ)充療法補(bǔ)充療法 給患者添加呼吸鏈所需的輔酶。給患者添加呼吸鏈所需的輔酶。2.2.選擇療法選擇療法 選用一些能促進(jìn)細(xì)胞排斥突變線粒體的藥物對患者進(jìn)行治選用一些能促進(jìn)細(xì)胞排斥突變線粒體的藥物對患者進(jìn)行治療以增加異質(zhì)體細(xì)胞中正常線粒體的比例，從而將細(xì)胞的氧療以增加異質(zhì)體細(xì)胞中正常線粒體的比例，從而將細(xì)胞的氧化磷酸化水平升高至閾值以化磷酸化水平升高至閾值以3.3.基因療法基因療法 將正常的線粒體基因轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)以替代缺陷將正常的線粒體基因轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)以替代缺陷 mtDNAmtDNA發(fā)揮發(fā)揮作用。作用。