氧化磷酸化和光合磷酸化作用.ppt

质子梯度的形成（耗能过程）第96页,共118页，星期六，2024年，5月MH2MNAD+2H+FeS2e2H+FMN2H+Cytb2H+2eCoQ2H+Cytc1CytcCytaa32e?O2O2-X-+IO-XHIOHH2OX~IX~IX~IATP合成酶头部ADP+PiATP2H+X-+IO-H2O化学渗透学说图解线粒体内膜外侧线粒体内膜内侧线粒体内膜第97页,共118页，星期六，2024年，5月（2）ATP合成机制——ATP酶复合体ATP合成部位:线粒体内膜表面有一层规则地间隔排列着的球状颗粒，称为ATP酶复合体/ATP合成酶，是ATP合成的场所。ATP合成酶结构：头部：ATP合成酶（F1）柄部：棒状Pr，对寡霉素敏感（OSCP）基底部：疏水Pr，与内膜连接（FO）第98页,共118页，星期六，2024年，5月F1头部含5种不同的亚基（3?、3?、1?、1?、1?）OSCP是能量转换通道F0有许多c亚基,1个a和2个b亚基,还有一个?亚基构成的质子通道。F0与线粒体电子传递系统连接（质子通道）MovieATPsynthese第99页,共118页，星期六，2024年，5月超声波处理嵴重新封闭形成亚线粒体泡内膜外翻保留电子传递功能丧失合成ATP功能氧化磷酸化恢复（线粒体内膜组份完整）F1和F0在ATP合成中作用的实验尿素胰蛋白酶第100页,共118页，星期六，2024年，5月线粒体ATP酶第101页,共118页，星期六，2024年，5月The18Oexperiment:The?G`0forATPsynthesisonpurifiedF1isclosetozero!PaulBoyer提出：质子梯度的作用不是形成ATP；而是使ATP从酶分子释放无质子梯度质子流在ATP合成中的作用？第102页,共118页，星期六，2024年，5月第103页,共118页，星期六，2024年，5月第104页,共118页，星期六，2024年，5月ATP合成酶结合变化机制（binding-changemechanism）O：开放形式，对底物亲和力极低L：与底物结合松弛，无催化能力T：与底物结合紧密，有催化活性第105页,共118页，星期六，2024年，5月Rod-shapedgsubunit.ADPEmptyEachbsununitofATPsynthasecanassumethreedifferentconformations!第106页,共118页，星期六，2024年，5月RotationofthegsubunitandtheringofcsubunitsintheFoF1complexwasobservedbyinvitrostudiesusingfluorescencemicroscopymovie第107页,共118页，星期六，2024年，5月第108页,共118页，星期六，2024年，5月1、解偶联剂（uncoupler）使电子传递和ATP形成两个过程分离；不抑制电子传递，只抑制ATP形成。如：2,4-二硝基苯酚、双香豆素解偶联蛋白（褐色脂肪）能构建一种被动质子通道，使质子流从内膜外流向基质而不经过F1F0复合体的F0通道而是又回到基质，结果产生热，而不产生ATP。使电子传递所产生的自由能变为热能；对底物水平磷酸化没有影响（五）氧化磷酸化的解偶联与抑制第109页,共118页，星期六，2024年，5月pH=7脂不溶脂溶性增加膜对质子的通透性第110页,共118页，星期六，2024年，5月Heatisgeneratedin

Brownfatthroughthe

actionofthermogenin,

anuncouplingprotein.褐色脂肪的产热机制—氧化磷酸化解偶联产热素第111页,共118页，星期六，2024年，5月2、离子载体抑制剂与氢离子外的其他一价阳离子结合形成脂溶性复合物，使其跨膜转移。缬氨霉素（K+）、短杆菌肽（K+/Na+等）3、氧化磷酸化抑制剂既抑制氧的利用，又抑制ATP的形成但不抑制电子传递过程。寡霉素第112页,共118页，星期六，2024年，