第三课ATP与生物能源省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

基础生物学基础生物学第三课：第三课：ATPATP与生物能源与生物能源基础生物学基础生物学 第1页3.1 3.1 细胞能量通货细胞能量通货ATPATP3.2 3.2 生物能源生物能源细胞呼吸产生能量细胞呼吸产生能量3.3 3.3 细胞呼吸化学过程细胞呼吸化学过程3.4 ATP3.4 ATP形成机理和能量形成统计形成机理和能量形成统计3.5 3.5 与线粒体相关线粒体疾病与线粒体相关线粒体疾病3.6 3.6 能量初始起源能量初始起源光合光合本节纲要本节纲要第2页3.1 3.1 细胞能量通货细胞能量通货ATPATP 在活细胞中，能量主要贮存在腺嘌呤核苷三磷酸在活细胞中，能量主要贮存在腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)(adenosine triphosphate,ATP)中，它是中，它是高能磷酸化合高能磷酸化合物物代表。代表。ATP 1ATP 1分子腺嘌呤分子腺嘌呤 1 1分子核糖分子核糖 3 3个相连磷酸基团个相连磷酸基团组成核苷酸。组成核苷酸。ATP腺嘌呤磷酯键核糖磷酸基团酸酐键生物体能量以化学能形式在细胞中储存、消生物体能量以化学能形式在细胞中储存、消耗和转移。耗和转移。第3页极不稳定极不稳定磷酸键脆弱，易于断裂磷酸键脆弱，易于断裂ATPATP水水解解时时，一一个个高高能能磷磷酸酸键键断断裂裂，同同时时释释放出能量放出能量每每摩摩尔尔ATP ATP 水水解解形形成成ADPADP，可可产产生生-30.5-30.5 KJ/molKJ/mol（7.3 Kcal/mol7.3 Kcal/mol）能量。）能量。一一个个成成年年人人天天天天摄摄入入食食物物分分子子经经过过细细胞胞呼吸形成呼吸形成ATPATP，可提供大约，可提供大约2200 Kcal2200 Kcal能量。能量。ATP+HATP+H2 2O ADP+Pi O ADP+Pi G=-30.5 KJ/molG=-30.5 KJ/mol第4页ATPATP作为细胞能量通货其功效方式作为细胞能量通货其功效方式吸能反应和吸能反应和ATPATP分解相偶分解相偶联，放能反应联，放能反应和和ATPATP合成相合成相偶联偶联 。转移磷酸基团转移磷酸基团“共同中间体共同中间体”。第5页3.1 3.1 细胞能量通货细胞能量通货ATPATP3.2 3.2 生物能源生物能源细胞呼吸产生能量细胞呼吸产生能量3.3 3.3 细胞呼吸化学过程细胞呼吸化学过程3.4 ATP3.4 ATP形成机理和能量形成统计形成机理和能量形成统计3.5 3.5 能量初始起源能量初始起源光合光合3.6 3.6 与线粒体相关线粒体疾病与线粒体相关线粒体疾病本节纲要本节纲要第6页 细胞呼吸是生物细胞消耗氧气来分解食细胞呼吸是生物细胞消耗氧气来分解食物分子并取得能量过程，是生物体取得能量物分子并取得能量过程，是生物体取得能量主要代谢路径。主要代谢路径。3.2 3.2 生物能源物质生物能源物质细胞呼吸产生能量细胞呼吸产生能量n 细胞呼吸基本概念细胞呼吸基本概念 有机化合物有机化合物+O+O2 2COCO2 2+能量能量C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 26CO6CO2 2+6H+6H2 2O+O+能量（能量（ATP+ATP+热量）热量）第7页动物细胞呼吸动物细胞呼吸“燃料燃料”生物能量物质生物能量物质 糖类、脂肪、蛋白质等糖类、脂肪、蛋白质等ATP和和ADP分子相互转换分子相互转换生物体能量物质消耗及能量载体？生物体能量物质消耗及能量载体？第8页有氧有氧:酵母细胞消耗氧气来分解酵母细胞消耗氧气来分解葡萄糖并取得能量，同时产生葡萄糖并取得能量，同时产生二氧化碳。二氧化碳。n 酵母菌发酵与细胞呼吸酵母菌发酵与细胞呼吸发酵是经典细胞呼吸过程发酵是经典细胞呼吸过程缺氧缺氧:酵母菌将葡萄糖分解成酒酵母菌将葡萄糖分解成酒精（乙醇）和二氧化碳。精（乙醇）和二氧化碳。第9页慢跑：细胞消耗氧气来分解葡萄糖并取得能量，同慢跑：细胞消耗氧气来分解葡萄糖并取得能量，同时产生二氧化碳和水；时产生二氧化碳和水；快跑：细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳。快跑：细胞将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳。n人体细胞呼吸过程人体细胞呼吸过程第10页n呼吸运动与细胞呼吸呼吸运动与细胞呼吸第11页3.1 3.1 细胞能量通货细胞能量通货ATPATP3.2 3.2 生物能源生物能源细胞呼吸产生能量细胞呼吸产生能量3.3 3.3 细胞呼吸化学过程细胞呼吸化学过程3.4 ATP3.4 ATP形成机理和能量形成统计形成机理和能量形成统计3.5 3.5 与线粒体相关线粒体疾病与线粒体相关线粒体疾病3.6 3.6 能量初始起源能量初始起源光合光合本节纲要本节纲要第12页生物氧化生物氧化(biological oxidation)(biological oxidation)：细胞呼吸是：细胞呼吸是一个经典生物氧化反应。一个经典生物氧化反应。n需要需要氧气氧气；n主要在主要在线粒体线粒体中进行，温和条件和中进行，温和条件和酶参加；酶参加；n氧化过程产生能量普通贮存在氧化过程产生能量普通贮存在ATPATP中。中。n生物氧化及氧化还原反应生物氧化及氧化还原反应生物氧化特点：生物氧化特点：第13页取得电子取得电子还原反应；失去电子还原反应；失去电子氧化反应。氧化反应。氧化还原反应氧化还原反应第14页生物体内氧化反应生物体内氧化反应细胞中氢及其电子从细胞中氢及其电子从一个化合物向另一个化合物转移；一个化合物向另一个化合物转移；氧化还原反应是呼吸作用和光合作用等代谢氧化还原反应是呼吸作用和光合作用等代谢中最基本反应。中最基本反应。第15页被转移氢原子所携带能量储备在新化学键中被转移氢原子所携带能量储备在新化学键中XHXH2 2(还原型底物还原型底物)NADNAD+X(X(氧化型底物氧化型底物)NADHNADHH H+XHXH2 2(还原型底物还原型底物)NADPNADP+X(X(氧化型底物氧化型底物)NADPHNADPHH H+XHXH2 2(还原型底物还原型底物)FADFAD+X(X(氧化型底物氧化型底物)FADHFADH2 2 还还原原态态NADHNADH和和FADHFADH2 2等等还还可可将将所所接接收收电电子子和和氢氢传传递给其它传递体如细胞色素、辅酶递给其它传递体如细胞色素、辅酶Q Q等。等。NADNAD:尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶I INADPNADP：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶IIIIFADFAD:黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸第16页线粒体结构与功效定位线粒体结构与功效定位 线粒体分为外膜、内膜、膜线粒体分为外膜、内膜、膜间隙和基质四个功效区间隙和基质四个功效区由由内膜和外膜内膜和外膜包裹囊状结构，包裹囊状结构，囊内是液态基质；囊内是液态基质；外膜平整，内膜向内折入形外膜平整，内膜向内折入形成一些嵴，内膜上面有成一些嵴，内膜上面有ATPATP酶复合体酶复合体；n 线粒体结构线粒体结构线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心，产能车间。线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心，产能车间。第17页对于有氧呼吸来说，包含三个阶段，即对于有氧呼吸来说，包含三个阶段，即糖酵解糖酵解、三羧酸三羧酸循环循环以及以及电子传递与电子传递与ATPATP合成合成。n 细胞呼吸功效定位细胞呼吸功效定位第18页糖酵解酶是在细胞质中，细胞质是糖酵解酶是在细胞质中，细胞质是糖酵解糖酵解进行进行场所；场所；三羧酸循环酶大部分在线粒体基质中，三羧酸循环酶大部分在线粒体基质中，三羧酸三羧酸循环循环发生在线粒体基质中；发生在线粒体基质中；线粒体内膜上含有电子传递链及线粒体内膜上含有电子传递链及ATPATP酶复合体，酶复合体，电子传递过程及电子传递过程及ATPATP合成合成发生在线粒体内膜表面。发生在线粒体内膜表面。第19页细胞呼吸是由一系列化学反细胞呼吸是由一系列化学反应组成一个连续完整代谢应组成一个连续完整代谢过程；过程；细胞呼吸细胞呼吸3 3个阶段：个阶段：即糖酵解、三羧酸循环以即糖酵解、三羧酸循环以及电子传递与及电子传递与ATPATP合成。合成。每一步化学反应都需要特定每一步化学反应都需要特定酶参加才能完成。酶参加才能完成。细胞呼吸化学过程细胞呼吸化学过程n 概述概述 第20页n 糖酵解糖酵解 （glycolysisglycolysis）淀粉、葡萄糖或其它淀粉、葡萄糖或其它六碳糖在无氧条件下分六碳糖在无氧条件下分解成丙酮酸解成丙酮酸过程，通称为糖酵解。它是一个过程，通称为糖酵解。它是一个在不需要氧气供给条件下，产生在不需要氧气供给条件下，产生ATP ATP 一个供一个供能方式；能方式；它是动物、植物和微生物细胞中它是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解葡萄糖分解共同代谢路径共同代谢路径；由葡萄糖到丙酮酸糖酵解过程中，全部中间产由葡萄糖到丙酮酸糖酵解过程中，全部中间产物都是以物都是以磷酸化合物磷酸化合物形式来实现。形式来实现。第21页第22页三羧酸循环发生在线粒体中，三羧酸循环发生在线粒体中，但丙酮酸需先转变成乙酰辅酶但丙酮酸需先转变成乙酰辅酶A A后才进入三羧酸循环后才进入三羧酸循环 。三羧酸循环包含三羧酸循环包含8 8个步骤；个步骤；该过程中关键化合物为柠檬酸；该过程中关键化合物为柠檬酸；循环最终产物是草酰乙酸。循环最终产物是草酰乙酸。分解分解1 1分子丙酮酸形成分子丙酮酸形成3 3分子分子COCO2 2、4 4分子分子NADHNADH和和1 1分子分子FADHFADH2 2及及1 1分子分子ATPATP。NADHNADH和和FADHFADH2 2再经过一系列呼吸再经过一系列呼吸链传递释放能量。链传递释放能量。n Krebs Krebs循环循环第23页电子传递链就是经过一系列氧化还原反应，将高能电电子传递链就是经过一系列氧化还原反应，将高能电子从子从NADH NADH 和和FADHFADH2 2最终传递给分子氧，生成水。最终传递给分子氧，生成水。同时伴随电子能量水平逐步下降，高能电子所释放化同时伴随电子能量水平逐步下降，高能电子所释放化学能就经过磷酸化路径贮存到学能就经过磷酸化路径贮存到ATPATP分子中。分子中。n 电子传递链和氧化磷酸化电子传递链和氧化磷酸化 氧化磷酸化：氧化磷酸化：（oxidative oxidative phosphorylationphosphorylation）。）。第24页电子传递链又称电子传递链又称呼吸链呼吸链，主要成份是线粒体内膜，主要成份是线粒体内膜上蛋白复合物，这些复合物包含了一系列电子传上蛋白复合物，这些复合物包含了一系列电子传递体。递体。(FMNFe-S)(FMNFe-S)(CytcCytbFe-S)(Cytc)222第25页在在磷磷酸酸化化过过程程中中，相相关关酶酶将将底底物物分分子子上上磷磷酸酸基基团团直直接转移到接转移到ADPADP分子上。分子上。ATP ATP形成机理和能量形成统计形成机理和能量形成统计n 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 整个整个糖酵解糖酵解中中ATPATP形成都是形成都是底物水平磷酸底物水平磷酸化反应；化反应；KrebsKrebs循环也循环也有底物水平磷有底物水平磷酸化。酸化。第26页19611961年年，英英国国科科学学家家MitchellMitchell提提出出化化学学渗渗透透学学说，由此荣获说，由此荣获19781978年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。n 与电子传递链相偶联磷酸化与电子传递链相偶联磷酸化 跨膜质子梯度（浓度跨膜质子梯度（浓度差），造成化学渗透差），造成化学渗透发生；发生；质子顺梯度从外腔经质子顺梯度从外腔经ATPATP合成酶而返回到线合成酶而返回到线粒体基质中；粒体基质中；所释放能使所释放能使ADPADP与磷酸与磷酸结合生成结合生成ATPATP。第27页A第28页ATPATP合成酶：合成酶：F1FoF1Fo第29页糖糖酵酵解解：底底物物水水平平磷磷酸酸化化产产生生4 4个个ATPATP，己己糖糖活活化化消消耗耗2 2个个ATPATP，脱脱氢氢反反应应产产生生2 2个个NADHNADH，经经电电子子传传递递链链生生成成4 4或或6 6个个ATPATP，净净产产生生6 6或或8 8个个ATPATP；KrebsKrebs循循环环：底底物物水水平平磷磷酸酸化化产产生生2 2个个ATPATP，脱脱氢氢反反应应产产生生8 8个个NADHNADH和和2 2个个FADHFADH2 2，8 8个个NADHNADH经经电电子子传传递递链链生生成成2424个个ATPATP，2 2个个FADHFADH2 2经经电电子子传传递递链链生生成成4 4个个ATPATP，净净产产生生3030个个ATPATP。1 1分子葡萄糖彻底氧化分解所形成能量统计：分子葡萄糖彻底氧化分解所形成能量统计：第30页生物体内代谢网络模式简图生物体内代谢网络模式简图合成代谢与分解代谢组成代谢网络合成代谢与分解代谢组成代谢网络第31页3.1 3.1 细胞能量通货细胞能量通货ATPATP3.2 3.2 生物能源生物能源细胞呼吸产生能量细胞呼吸产生能量3.3 3.3 细胞呼吸化学过程细胞呼吸化学过程3.4 ATP3.4 ATP形成机理和能量形成统计形成机理和能量形成统计3.5 3.5 与线粒体相关线粒体疾病与线粒体相关线粒体疾病3.6 3.6 能量初始起源能量初始起源光合光合本节纲要本节纲要第32页第33页线粒体病线粒体病(mitochondriopathy)(mitochondriopathy)定义定义因遗传缺点引发线粒体代谢酶缺点造成因遗传缺点引发线粒体代谢酶缺点造成 ATP ATP 合成障合成障碍，能量产生不足而出现一组多系统疾病，也称为线碍，能量产生不足而出现一组多系统疾病，也称为线粒体细胞病粒体细胞病 (mitochondrial cytopathy)(mitochondrial cytopathy)。线粒体主要功效表达在氧化磷酸化系统：线粒体主要功效表达在氧化磷酸化系统：产生能量，产生能量，生成氧自由基，调整程序化细胞死亡生成氧自由基，调整程序化细胞死亡（细胞凋亡（细胞凋亡 apoptosis)apoptosis)。第34页 历史历史19621962年，线粒体肌病年，线粒体肌病 氧化磷酸化脱偶联氧化磷酸化脱偶联19771977年，线粒体脑肌病年，线粒体脑肌病(encephalomyopathy)(encephalomyopathy)19811981年年，人人类类线线粒粒体体 DNA DNA(mt(mt DNA)DNA)全全长长序序列列测测定，并提出本病多为定，并提出本病多为母系遗传母系遗传。19881988年年，HoltHolt首首次次在在线线粒粒体体病病患患者者中中发发觉觉有有mt mt DNADNA缺失，证实缺失，证实 mtDNA mtDNA 突变是主要发病原因。突变是主要发病原因。19891989年年，KingKing等等首首次次建建立立了了人人类类无无mtDNA mtDNA 细细胞胞系系 (细细胞胞)，可可用用来来研研究究在在不不一一样样核核背背景景下下，缺缺点型线粒体表现。点型线粒体表现。第35页 MtDNA MtDNA结构特点结构特点每一个细胞内都有数量不等线粒体（红细胞除外）；每一个细胞内都有数量不等线粒体（红细胞除外）；每一个线粒体内有每一个线粒体内有 210210个拷贝个拷贝 mt DNAmt DNA；人人 mt DNA mt DNA 由由16569 bp 16569 bp 双链环状双链环状 DNA DNA 组成，含组成，含1 1个轻链和个轻链和1 1个重链。其中包含个重链。其中包含 37 37 个基因：个基因：22 22 个个 tRNAtRNA基因、基因、2 2个个rRNA rRNA 基因基因(12S(12S和和16SrRNA)16SrRNA)和和1313个个 mRNA mRNA 基因；基因；除与除与 mt DNA mt DNA 复制及转录相关一小段区域外，无复制及转录相关一小段区域外，无内含子序列，内含子序列，3737个基因间隔区共有个基因间隔区共有 87bp87bp；全部全部 13 13 种蛋白质产物均参加组成呼吸链。种蛋白质产物均参加组成呼吸链。第36页病因和发病机制病因和发病机制mtDNAmtDNA或或/和核和核DNA DNA 发生基因突变；发生基因突变；线粒体内酶功效缺点；线粒体内酶功效缺点；ATPATP合成障碍；合成障碍；不能维持细胞正常生理功效产生氧化应激；不能维持细胞正常生理功效产生氧化应激；氧自由基产生增加，诱导细胞凋亡。氧自由基产生增加，诱导细胞凋亡。第37页 线粒体疾病发病机理线粒体疾病发病机理线粒体疾病遗传方式包含母系遗传及孟德尔遗线粒体疾病遗传方式包含母系遗传及孟德尔遗传；传；细胞细胞 mt DNA mt DNA 有多重拷贝，线粒体编码基因表有多重拷贝，线粒体编码基因表现型依赖于一个细胞内突变型和野生型现型依赖于一个细胞内突变型和野生型 mt DNA mt DNA 相对百分比，当突变型到达一定阈值时，病理相对百分比，当突变型到达一定阈值时，病理特征才能表现出来。特征才能表现出来。第38页 线粒体疾病发病机理线粒体疾病发病机理子代细胞中突变型和野生型子代细胞中突变型和野生型 mt DNA mt DNA 百分比随细百分比随细胞分裂可能发生改变，改变其基因型和表现型。胞分裂可能发生改变，改变其基因型和表现型。线粒体疾病为多系统疾病。线粒体疾病为多系统疾病。骨骼肌、脑及心肌、骨骼肌、脑及心肌、周围神经、肾、肝、内分泌腺体周围神经、肾、肝、内分泌腺体第39页临床分型临床分型一、线粒体肌病一、线粒体肌病二、线粒体脑肌病二、线粒体脑肌病三、三、Leber Leber 遗传性视神经病遗传性视神经病四四、亚亚急急性性坏坏死死性性脑脑脊脊髓髓病病 (Leigh(Leigh disease)disease)第40页线粒体肌病线粒体肌病骨骨骼骼肌肌受受侵侵为为主主，也也可可合合并并周周围围神神经经损损害害，极极度度不不能耐受疲劳，约半数伴肌痛，肌萎缩占少数。能耐受疲劳，约半数伴肌痛，肌萎缩占少数。临临床床表表现现多多样样：可可类类似似多多发发性性肌肌炎炎，重重症症肌肌无无力力，进行性肌营养不良，周期性瘫痪，心肌病进行性肌营养不良，周期性瘫痪，心肌病第41页 线粒体脑肌病线粒体脑肌病KSS(Kearns-Sayre syndrome)KSS(Kearns-Sayre syndrome)完完全全型型 KSSKSS：眼眼外外肌肌瘫瘫痪痪，视视网网膜膜色色素素变变性性，心心脏脏传传导导阻阻滞三联征滞三联征 不全型不全型 KSSKSS：眼外肌瘫痪或伴有其它一项。：眼外肌瘫痪或伴有其它一项。可可伴伴有有身身材材矮矮小小，智智能能低低下下，神神经经性性难难听听，小小脑脑共共济济失失调调，CSF CSF 蛋白蛋白，EEGEEG异常，多无家族史异常，多无家族史发病年纪多在发病年纪多在2020岁以前岁以前PEO(PEO(进行性眼外肌瘫痪进行性眼外肌瘫痪)：以慢性进行性眼外肌瘫痪为主：以慢性进行性眼外肌瘫痪为主第42页 发作性头痛、呕吐、偏瘫、偏盲、偏身感觉障碍发作性头痛、呕吐、偏瘫、偏盲、偏身感觉障碍，身，身材矮小，智能减退，神经性难听，可有痉挛发作，材矮小，智能减退，神经性难听，可有痉挛发作，CSFCSF多正常，多正常，CT:CT:多发脑梗塞，基底节钙化，脑萎缩，脑室扩大多发脑梗塞，基底节钙化，脑萎缩，脑室扩大,可有家族可有家族史，血乳酸增高。史，血乳酸增高。MELASMELAS（线线 粒粒 体体 脑脑 肌肌 病病 伴伴 乳乳 酸酸 血血 症症 和和 卒卒 中中 样样 发发 作作）(Mitochondrial(Mitochondrial encephalomyopathy encephalomyopathy with with lactic lactic acidemia acidemia and stroke-like episodes)and stroke-like episodes)线粒体脑肌病线粒体脑肌病第43页多多见见于于儿儿童童,有有家家族族史史,肌肌阵阵挛挛性性癫癫痫痫,智智能能减减退退,小小脑脑共共济济失失调调，痉痉挛挛发发作作,可可有有神神经经性性难难听，血乳酸可增高。听，血乳酸可增高。线粒体脑肌病线粒体脑肌病MERRF MERRF 肌阵挛性癫痫肌阵挛性癫痫(Myoclonus epilepsy with ragged-red-fiber,RRF)(Myoclonus epilepsy with ragged-red-fiber,RRF)第44页线粒体脑肌病判别表线粒体脑肌病判别表 临床表现临床表现 KSS MERRF MELASKSS MERRF MELAS眼外肌瘫痪眼外肌瘫痪 +一一 一一视网膜色素变性视网膜色素变性 +一一 一一心脏传导阻滞心脏传导阻滞 +一一 一一CSF CSF 蛋白蛋白 100mg/dl 100mg/dl +一一 一一肌阵挛肌阵挛 一一 +一一共济失调共济失调 +一一肌力减弱肌力减弱 +发作性呕吐发作性呕吐 一一 一一 +皮质盲皮质盲 一一 一一 +偏瘫、偏盲偏瘫、偏盲 一一 一一 +痉挛痉挛 一一 +痴呆痴呆 +身材矮小身材矮小 +神经性难听神经性难听 +血乳酸增高血乳酸增高 +家族史家族史 一一 +RRF RRF +海绵状变性海绵状变性 +mt DNA mt DNA 缺失缺失 +一一 一一mt DNA mt DNA 点突变点突变 一一 tRNAtRNAlys lys tRNAtRNAleu(UURleu(UUR)第45页Leber Leber 遗传性视神经病遗传性视神经病 (Leber hereditary optic neuropathy,LHON)(Leber hereditary optic neuropathy,LHON)好好发发年年纪纪为为 18301830岁岁，85%85%患患者者为为男男性性，多多数数双双侧侧视视力力同同时时减减退退，少少数数一一眼眼先先发发病病，数数周周或或数数月月后后另另眼眼也也发发生生视视力力丧丧失失，其其后后病病情情相相对对稳稳定定。中中中中央央电电视视台台力力丧丧失失，周周围围视视力力保保留，全盲者少见，瞳孔对光反射保留，伴色觉障碍。留，全盲者少见，瞳孔对光反射保留，伴色觉障碍。本病多以本病多以视神经受侵为主视神经受侵为主,较少伴有其它症状和体征。较少伴有其它症状和体征。第46页 亚急性坏死性脑脊髓病亚急性坏死性脑脊髓病 (Leigh disease)(Leigh disease)为先天代谢异常性疾病；为先天代谢异常性疾病；表现为常染色体隐性遗传或母系遗传，男性多于女性；表现为常染色体隐性遗传或母系遗传，男性多于女性；多数发生于多数发生于 1 1 岁以下婴儿；岁以下婴儿；临临床床表表现现复复杂杂多多样样，生生前前诊诊疗疗常常很很困困难难，多多在在出出生生后后 34 34 个个月月发发病病，首首先先表表现现为为喂喂养养困困难难、智智能能发发育育停停滞滞、吞吞咽咽困困难难、全全身身无无力力、肌肌张张力力低低下下、消消瘦瘦、锥锥体体束束征征、视视力力、听听力力减减退退、眼眼外外肌肌瘫瘫痪痪、眼眼球球震震颤颤和和共共济济失失调调等等，少少数数可可有有精精神神运运动动性性癫癫痫痫。呼呼吸吸功功效效障障碍碍是是另另一一特特征征性性症症状状，表表现现为为阵阵发发性性中中枢枢性性过过分分呼呼吸吸。部部分分病病例例有有周周围围神神经经受受损损。症症状状多多连连续进展，绝大多数患儿死于续进展，绝大多数患儿死于2 2 岁之前岁之前第47页线粒体肌病生化分类线粒体肌病生化分类线粒体底物运输缺点线粒体底物运输缺点 丙酮酸丙酮酸线粒体底物利用缺点线粒体底物利用缺点 丙酮酸酶系缺点丙酮酸酶系缺点呼吸链呼吸链 (resqiratory chain)(resqiratory chain)缺点缺点 复合体及电子载体复合体及电子载体能量保持和转换异常能量保持和转换异常 能量生成脱偶联能量生成脱偶联第48页病史特点病史特点心肌酶谱心肌酶谱肌电图肌电图脑电图脑电图头颅头颅 MRI MRI 或或 CT CT 检验：（检验：（Leigh Leigh 及及 MELAS MELAS 有特征性改变）有特征性改变）血乳酸、丙酮酸最注运动量试验血乳酸、丙酮酸最注运动量试验 （15 WT 15 WT 运动量）运动量）临床诊疗临床诊疗第49页线粒体呼吸链酶复合体活性测定线粒体呼吸链酶复合体活性测定肌活检肌活检 （冰冻切片，组化染色，光镜检验；超薄切片，电镜检验）（冰冻切片，组化染色，光镜检验；超薄切片，电镜检验）mt DNA mt DNA 检测：检测：CPEO CPEO 及及 KSS KSS 多多为为 mt mt DNA DNA 缺缺失失，MERRF MERRF 多多为为 mt mt DNA DNA 8344 8344 处处发发生生点点突突变变 A AG G，MELAS MELAS 多多在在 mt mt DNA DNA 3243 3243 处处 A AG G 点突变点突变第50页大剂量维生素大剂量维生素 B B 族，族，辅酶辅酶 Q Q1010能能量量制制剂剂 （不不加加胰胰岛岛素素），ATP ATP 80120mg/80120mg/日日口口服服或或静静点点 （可加（可加 CoACoA）当当酶酶复复合合体体 II+III II+III 缺缺点点，可可用用 Vit.K3+Vit.CVit.K3+Vit.C 以以建建立立电电子传递旁路子传递旁路如为肉碱缺乏可补充如为肉碱缺乏可补充肉碱肉碱 （L-carnitineL-carnitine）皮质激素皮质激素（脂质累积病有效）（脂质累积病有效）中药中药 （补气，活血）（补气，活血）基因治疗？基因治疗？线粒体肌病和脑肌病治疗线粒体肌病和脑肌病治疗无特效治疗无特效治疗第51页