1、第四節(jié) 氧化磷酸化作用oxidation phosphorylation氧化磷酸化定義：是指在ATP合酶的催化下，利用電子傳遞過(guò)程中釋放的自由能， 由ADP 和Pi生成ATP的過(guò)程。（底物水平磷酸化，光合磷酸化）外膜：內(nèi)膜： 嵴膜間隙基質(zhì)可透性不透性線粒體的結(jié)構(gòu)一、氧化磷酸化與電子傳遞相偶聯(lián)（一）電子傳遞和氧化磷酸化依賴于底物氧化1 琥珀酸 （FADH2）1 蘋果酸 （NADH）2 ATP3 ATP呼吸鏈每消耗一個(gè)氧原子由ADP生成ATP的分子數(shù)，叫磷氧比（P/O）P/O可以反映呼吸效率。（二） 氧化磷酸化必須以電子傳遞為前提（三）氧化磷酸化推動(dòng)電子傳遞結(jié)論？二 、 電 子 傳 遞 和 磷 酸

2、 化 的 解 偶 聯(lián)（uncoupling）解偶聯(lián)劑（uncoupler）2,4-二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol, DNP）作用實(shí)質(zhì)：DNP為疏水性弱酸，易通過(guò)膜轉(zhuǎn)移質(zhì)子，消除跨膜質(zhì)子梯度。（DNP）體內(nèi)存在氧化磷酸化解偶聯(lián)生物學(xué)意義：產(chǎn)生熱量保持體溫（新生少毛動(dòng)物、冬眠動(dòng)物 ） 由解偶聯(lián)蛋白完成。（產(chǎn)熱素：thermogenin, dimer, 64-kd）形成通道，允許質(zhì)子從胞質(zhì)流進(jìn)線粒體基質(zhì)。三、氧化磷酸化的能量偶聯(lián)機(jī)理（一）化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō)1953Slater提出。高能中間物（二）構(gòu)象偶聯(lián)假說(shuō)1964 Boyer 提出。高能構(gòu)象狀態(tài)（ chemiosmotic（三）化學(xué) 滲

3、透假說(shuō)hypothesis）1961Mitchell提出（ 1978年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）。質(zhì)子電化學(xué)勢(shì)化學(xué)滲透假說(shuō)電子沿呼吸鏈傳遞伴隨著H+從線粒體內(nèi)膜基質(zhì)“泵”到內(nèi)膜外側(cè)，從而在內(nèi)膜兩側(cè)形成了跨膜的pH梯度（DpH）和電位梯度（Dy） ，二者合稱為質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力（proton-motive force, pmf），該驅(qū)動(dòng)力使ADP和Pi形成ATP。支持化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)證據(jù)：*線粒體內(nèi)膜對(duì)H+、OH-、K+、Cl-等離子都是不通透性的；*電子傳遞中產(chǎn)生了跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度；*人為創(chuàng)造線粒體內(nèi)外質(zhì)子梯度，在沒(méi)有氧化底物時(shí)也能合成ATP；*只有完整的線粒體內(nèi)膜，才能進(jìn)行ATP的合成；*破壞跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度和電位差， 必然破壞氧化磷酸化進(jìn)行。四、F0F1-ATP合酶（一）亞線粒體內(nèi)膜重組實(shí)驗(yàn)F1在體外具有ATPase活性；在體內(nèi)， F0F1具有ATP合成酶活性。ATP synthase（F0F1-合酶）合酶：具有裂解作用，但不是裂解酶， 因?yàn)樗芗訌?qiáng)同一反應(yīng)的合成方向合成酶（synthetase）:一種連接酶，所催化的反應(yīng)需要核苷三磷酸。（二）F0F1 - ATP合酶的分子結(jié)構(gòu)F1（a3b3gde）球形頭部伸向基質(zhì)；F0 （ ab2c12 ）跨膜蛋白F0 F1