氧化磷酸化化学渗透学说.ppt

◆◆1Glc.+6H2O → 6CO2 + 24H + 24e+- 10NADH , 2FADH2◆◆6O2+24H +24e →12H2O+-通过电子传递链通过电子传递链……2021/6/711Glc.+6O2→6CO2 +6H2O ◆◆1Glc.+6H2O → 6CO2 + 24H + 24e+-◆◆6O2+24H +24e →12H2O+- →能量能量 → ATP？？ ？？2021/6/72高能电子传递过程的释能释能反应与合成ATPATP的需能需能反应应该是相偶联的，并且应该是ATPATP合成的基本机制→ 偶联机制？2021/6/73电子传递与ATPATP合成的偶联机制？2021/6/74第九章 生物氧化与 氧化磷酸化第一节 生物氧化的概述第二节 电子传递链第三节 氧化磷酸化第四节 线粒体穿梭系统2021/6/75第三节 氧化磷酸化一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制二二. .解偶联作用和氧化磷酸化的解偶联作用和氧化磷酸化的 抑制作用抑制作用三三. .P/O 比和比和ATP 的的形成部位形成部位四四. .细胞内细胞内ATP 的形成方式的形成方式五五. .高能化合物高能化合物★★2021/6/76一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制 （一）各派假说的提出（一）各派假说的提出 （二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建（三）化学渗透学说的内容（三）化学渗透学说的内容 （四）（四）ATP 合合 (成成) 酶简介酶简介2021/6/77一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制（一）（一） 各派假说的提出：各派假说的提出： 1. 化学偶联假说：化学偶联假说： 2. 构象偶联假说：构象偶联假说： 3. 化学渗透假说：化学渗透假说： ★★2021/6/78化学渗透学说2021/6/79一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制 （一）各派假说的提出（一）各派假说的提出 （二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建（三）化学渗透学说的内容（三）化学渗透学说的内容 （四）（四）ATP 合合 (成成) 酶简介酶简介2021/6/710（二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建 1.1.研究目标研究目标：：2.2.相关实验现象及资料的积累相关实验现象及资料的积累 与分析：与分析： 3.3.假说的提出：假说的提出：4.4.所需实验证据：所需实验证据：5.5.相关实验的设计和实验结果相关实验的设计和实验结果 的分析：的分析：6.6.学说的确立：学说的确立：2021/6/711（二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建 1.1.研究目标研究目标：：2.2.相关实验现象及资料的积累相关实验现象及资料的积累 与分析：与分析： 3.3.假说的提出：假说的提出：4.4.所需实验证据：所需实验证据：5.5.相关实验的设计和实验结果相关实验的设计和实验结果 的分析：的分析：6.6.学说的确立：学说的确立：2021/6/712（二）（二）化学渗透学说的创建化学渗透学说的创建1、研究目标： 阐明电子传递与ATP 合成的偶联机制。

2021/6/7132、相关实验现象及资料的积累与分析：2021/6/714（1）生物氧化与一般的体外氧化的化学本质相同，即它们的最终氧化产物都是CO2和H2O，所释放的能量也完全相同，但二者的表现形式和氧化条件不同！2021/6/715（2）生物氧化的方式•生物氧化是在一系列氧化-还原酶催化下分步进行的2021/6/716氧化脱氢！ H → H + e+－－2021/6/717生物体内的氧化还原反应，在电子授受的同时总是伴随着质子的传递！2021/6/718 ◆◆ NADHNADH 辅酶Q Q还原酶•复合物复合物ⅠⅠ: :既是既是还原酶还原酶，同时也是，同时也是脱脱氢酶（质子泵）氢酶（质子泵）◆◆辅酶Q Q细胞色素c c还原酶•复复合合物物ⅢⅢ, , 既既是是还还原原酶酶，，同同时时也也是是脱氢酶（质子泵）脱氢酶（质子泵）◆◆ 细胞色素c氧化酶•复合物复合物ⅣⅣ，，既是既是还原酶还原酶，同时也是，同时也是脱氢酶（质子泵）脱氢酶（质子泵）2021/6/719H﹢↙ ↙H﹢H﹢↙ ↙﹢H2021/6/720（（3 3）生物氧化的主要特点：）生物氧化的主要特点：A、能量逐级释放； B、释放的能量暂存 于 ATP中C、具有严格的细胞 内定位2021/6/721（（3 3）生物氧化的主要特点：）生物氧化的主要特点：A、能量逐级释放； B、释放的能量暂存 于 ATP中C、具有严格的细胞 内定位2021/6/722线粒体2021/6/7233、假说的提出：化学渗透假说：化学渗透假说：电子传递过电子传递过程中所释放的能量转化为跨程中所释放的能量转化为跨线粒体内膜的线粒体内膜的质子电化学势质子电化学势能能，，由此驱动由此驱动ATP的合成。

的合成2021/6/724（二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建 1.1.研究目标研究目标：：2.2.相关实验现象及资料的积累相关实验现象及资料的积累 与分析：与分析： 3.3.假说的提出：假说的提出：4.4.所需实验证据：所需实验证据：5.5.相关实验的设计和实验结果相关实验的设计和实验结果 的分析：的分析：6.6.学说的确立：学说的确立：？？2021/6/7254.所需实验证据：（（1 1））ATPATP的合成“机构” 应存在于线粒体内膜；2021/6/726（2）电子传递过程应伴有质子的定向跨膜转运3）线粒体内膜对质子 不通透4）ATPATP的形成依赖于线粒体内膜的完整性2021/6/727（5） ATPATP的形成应伴有质子向内膜内侧的转运6）人为形成的跨膜 质子势应可以驱动ATP 的合成★★2021/6/728（1）ATP酶复合体存在于线粒体内膜• 线线粒粒体体内内膜膜的的表表面面有有一一层层规规则则地地间间隔隔排排列列着着的的球球状状颗颗粒粒，，称称为为ATPATP酶复合体，是酶复合体，是ATPATP合成的场所合成的场所。

5.5.相关实验的设计和实验结果：相关实验的设计和实验结果：2021/6/7292021/6/730（2）电子传递过程伴有质子的定向跨膜转运2021/6/731（3）线粒体内膜具有非常强的选择性，对质子 不通透4）线粒体内膜的完整性是ATPATP形成的必要条件2021/6/732（（5 5）人为形成的）人为形成的 跨膜质子势可跨膜质子势可 以驱动以驱动ATP的的 合成并伴有质子合成并伴有质子 向内膜内侧的转向内膜内侧的转 运2021/6/733 （6）解偶联剂和离子载体抑制剂破坏ATPATP的形成解偶联作用（DNPDNP）2021/6/734氧化磷酸化的解偶联剂二硝基苯酚2021/6/735•氧化磷酸化抑制作用 (寡霉素)•离子载体抑制作用（缬氨霉素） 2021/6/7362021/6/737 （7）氧化磷酸化作用 重组实验：2021/6/7382021/6/7392021/6/740（二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建 1.1.研究目标研究目标：：2.2.相关实验现象及资料的积累相关实验现象及资料的积累 与分析：与分析： 3.3.假说的提出：假说的提出：4.4.所需实验证据：所需实验证据：5.5.相关实验的设计和实验结果相关实验的设计和实验结果 的分析：的分析：6.6.学说的确立：学说的确立：2021/6/741（二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建 1.1.研究目标研究目标：：2.2.相关实验现象及资料的积累相关实验现象及资料的积累 与分析：与分析： 3.3.假说的提出：假说的提出：4.4.所需实验证据：所需实验证据：5.5.相关实验的设计和实验结果相关实验的设计和实验结果 的分析：的分析：6.6.学说的确立：学说的确立：2021/6/7426、学说的成立：化学渗透学说：电子传递过程中所释放的能量转化为跨线粒体内膜的质子电化学势能，由此驱动ATP 的合成。

2021/6/743质子电化学势2021/6/744化学渗透学说2021/6/745一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制 （一）各派假说的提出（一）各派假说的提出 （二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建（三）化学渗透学说的内容（三）化学渗透学说的内容 （四）（四）ATP 合合 (成成) 酶简介酶简介2021/6/746（三）化学渗透学说的内容：（三）化学渗透学说的内容：◆◆线粒体内膜是对质子不通透的封闭线粒体内膜是对质子不通透的封闭型膜系统；型膜系统；◆◆电子传递链中的复合体同时具有质电子传递链中的复合体同时具有质子泵功能，可将质子定向转运至内外子泵功能，可将质子定向转运至内外膜间隙，从而形成跨膜的质子电化学膜间隙，从而形成跨膜的质子电化学势；势；◆◆线粒体内膜上的线粒体内膜上的ATP合成酶利用电合成酶利用电子传递过程中所形成的跨膜质子电化子传递过程中所形成的跨膜质子电化学势驱动学势驱动ATP的合成2021/6/747一一. 氧化磷酸化的偶联机制氧化磷酸化的偶联机制 （一）各派假说的提出（一）各派假说的提出 （二）化学渗透学说的创建（二）化学渗透学说的创建（三）化学渗透学说的内容（三）化学渗透学说的内容 (四四) ATP 合合 (成成) 酶简介酶简介2021/6/748部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。