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第三节:氧化磷酸化
一、氧化磷酸化和磷氧比(P/O)的概念
二、氧化磷酸化的偶联机理
三、线粒体外的NADH的氧化磷酸化作用
专业:生物科学
班级:201401
姓名:刘金艳
学号氧化磷酸化
代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP(即ADP+Pi→ATP),这种氧化放能和ATP生成(磷酸化)相偶联的过程称氧化磷酸化。
生物氧化过程中
释放出的自由能
ADP + Pi ATP + H2O
氧化磷酸化的分类
一、底物水平磷酸化
X~P+ADP XH+ATP
二、氧化磷酸化
电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给氧形成水,同时偶联ADP磷酸化成ATP又称电子传递体系磷酸化。
高能中间代谢产物
磷氧比(P/O)的概念
呼吸过程中无机磷酸(Pi)消耗量和分子氧(O2)消耗量的比值称为磷氧比(与氧化磷酸化的效率成正比)。由于在氧化磷酸化过程中,每传递一对电子消耗一个氧原子,而每生成一分子ATP消耗一分子Pi ,因此P/O的数值相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的ATP分子数。
二、氧化磷酸化的偶联机理
氧化磷酸化的四种基本因素:底物、O2、ADP、Pi
氧化磷酸化的能量偶联假说
1953年 Edward Slater 化学偶联假说
1964年 Paul Boyer 构象偶联假说
1961年 Peter Mitchell 化学渗透假说
获得1987年诺贝尔化学奖
化学渗透假说
电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙,从而形成H+跨线粒体内膜的电化学梯度,这个梯度的电化学势驱动ATP的合成。
膜间隙 基质
底物
H+ e H+
ADP+Pi
H+ H+
ATP
化学渗透假说原理示意图
ATP合成酶合成ATP机制
ATP合成酶结构
ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说
ATPase的旋转催化模型
ATP合成酶的结构
ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说
第一步
第三步
第二步
ADP和Pi结合在L位
质子流驱动构象改变
T位的ADP和Pi合成ATP
ATPase的旋转催化模型
旋转催化理论认为质子流通过Fo引起亚基III 寡聚体和及亚基一起转动,这种旋转配置 /亚基之间的不对称的相互作用,引起催化位点性质的转变, 亚基的中心 -螺旋被认为是转子,亚基I和II与亚基组合在一起组成定子,它压住 /异质六聚体.
三、线粒体外NADH的氧化磷酸化作用
(一)磷酸甘油穿梭系统
(二)苹果酸—天冬氨酸穿梭系统
(一)磷酸甘油穿梭系统
(二)苹果酸—天冬氨酸穿梭系统
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