一、概念 1.氧化磷酸化:伴随生物氧化而进行的腺苷三磷酸(ATP)的生成作用。
糖酵解和三羧酸循环产生的还原型辅酶I(NADH2)和还原型黄素蛋白(FADH2),不能被直接氧化。它们中的氢,包括氢离子(H+)和电子(e -),都要通过一系列电子传递体(包括细胞色素b、c、a、a3等)的传递,最终才能传递给氧。只有氧活化后,才能和氢结合生成水,这些电子传递体在传递电子的过程中,它们的能量水平将逐步下降。所释放的能量一部分推动着磷酸化作用,使ADP和无机磷酸结合生成ATP。由于氧化作用和磷酸化作用同时进行,故名氧化磷酸化。2.光和磷酸化:光合磷酸化(photophosphorylation)是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化腺二磷(ADP)与磷酸(Pi)形成腺三磷(ATP)的反应。有两种类型:循环式光合磷酸化和非循环式光合磷酸化。前者是在光反应的循环式电子传递过程中同时发生磷酸化,产生ATP。后者是在光反应的非循环式电子传递过程中同时发生磷酸化,产生ATP。在非循环式电子传递途径中,电子最终来自于水,最后传到氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)。因此,在形成ATP的同时,还释放了氧并形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。二、相同点 1.它们都产生ATP; 三、不同点 1.氧化磷酸化的能源来自有机物,光合磷酸化能量来自光; 2.氧化磷酸化利用氧气氧化[H]生成了水,而光合磷酸化正好相反,利用光能分解水生成了氧气和[H]; 3.所使用的电子传递链和辅酶不同
1.从物质代谢脱下的氢原子经电子传递链与氧结合成水的过程,逐步释放出能量,储存在ATP中。氢的氧化和ADP的磷酸化过程偶联在一起,称为氧化磷酸化。
2.存在的两条氧化呼吸链为:1.在生物体内,从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。2.物质在生物体内的一系列氧化过程。
知识点延伸:
氧化呼吸链:真核细胞ATP生成主要发生在线粒体中。营养物质代谢脱下的成对氢原子以还原当量形式存在,再通过多种酶和辅酶催化的氧化还原的连锁反应逐步传递,最终与氧结合成水。逐步释放的能量可驱动ATP生成。由于该过程与细胞呼吸有关,这一包含多种氧化还原组分的传递链成为氧化呼吸链。在氧化呼吸链中,参与氧化还原作用的酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上。其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体,传递电子的酶或辅酶称之为电子的传递体。而递氢也需要传递电子,它们起了传递电子的作用,所以氧化呼吸链也叫电子传递链。
1、氧化磷酸化,生物化学过程,在真核细胞的线粒体或细菌中,是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。 2、 P / O 比值 指氧化磷酸化过程中,每消耗 1/2 摩尔 O2 所生成 ATP 的摩尔数(或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成 ATP 分子数)。 ① 1 对电子经 NADH 氧化呼吸链,P / O 比值约为 2.5。 ② 1 对电子经琥珀酸氧化呼吸链,P / O 比值约为 1.5。 3、氧化磷酸化偶联部位在复合体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 内 复合体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 有质子泵作用,可以将 H+ 从内膜基质侧泵到胞浆侧。 4、化学渗透假说 电子经呼吸链传递时,可将质子 ( H+ ) 从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动 ADP 与 Pi 生成 ATP。
二氧化碳影响氧化磷酸化。 氧化磷酸化是一个生物化学过程,发生在真核细胞的线粒体内膜或原核生物的细胞质中,是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷酸合成ATP的偶联反应。
2019年5月,Cancer Cell最新刊登了一篇文章,研究人员发现在禁食状态下使用二甲双胍可以显著抑制肿瘤生长,并提出PP2A-GSK3β-MCL-1通路可能是肿瘤治疗的新靶点。研究发现,肿瘤细胞会出现不同于正常细胞的代谢变化,同时肿瘤细胞自身可通过糖酵解和氧化磷酸化(OXPHOS)之间的转换来适应代谢环境的改变。
影响氧化磷酸化的因素: (1)NADH/NAD+ 比值: (2)ADP + Pi/ATP比值:是决定氧化磷酸化速度的最主要因素,比值升高氧化磷酸化速度加快,否则反之。 (3)甲状腺素作用:甲状腺素能诱导细胞膜上的Na+ -K+ -ATP酶生成,使ATP水解成ADP和Pi加快,使氧化磷 酸化速度加快,耗氧量增加。 (4) 抑制剂作用:呼吸链抑制剂,CO、氰化物(CN)的中毒。
1、氧化磷酸化,生物化学过程,在真核细胞的线粒体或细菌中,是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。
2、 P/O 比值。指氧化磷酸化过程中,每消耗 1/2 摩尔 O2 所生成 ATP 的摩尔数(或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成 ATP 分子数)。
(1)1 对电子经 NADH 氧化呼吸链,P/O 比值约为 2.5。
(2)1 对电子经琥珀酸氧化呼吸链,P/O 比值约为 1.5。
3、氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 内。复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 有质子泵作用,可以将 H+ 从内膜基质侧泵到胞浆侧。
4、化学渗透假说。电子经呼吸链传递时,可将质子( H+ )从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。
有代谢物连接的磷酸化和呼吸链连接的磷酸化两种类型。
一种是代谢物脱氢后,分子内部能量重新分布,使无机磷酸酯化先形成一个高能中间代谢物,促使ADP变成ATP。这称为底物水平磷酸化。如3-磷酸甘油醛氧化生成1,3-二磷酸甘油酸,再降解为3-磷酸甘油酸。
另一种是在呼吸链电子传递过程中偶联ATP的生成。生物体内95%的ATP来自这种方式。
影响氧化磷酸化的因素: (1)NADH/NAD+ 比值: (2)ADP + Pi/ATP比值:是决定氧化磷酸化速度的最主要因素,比值升高氧化磷酸化速度加快,否则反之。 (3)甲状腺素作用:甲状腺素能诱导细胞膜上的Na+ -K+ -ATP酶生成,使ATP水解成ADP和Pi加快,使氧化磷 酸化速度加快,耗氧量增加。 (4) 抑制剂作用:呼吸链抑制剂,CO、氰化物(CN)的中毒。
影响氧化磷酸化的因素: (1)NADH/NAD+ 比值: (2)ADP + Pi/ATP比值:是决定氧化磷酸化速度的最主要因素,比值升高氧化磷酸化速度加快,否则反之。 (3)甲状腺素作用:甲状腺素能诱导细胞膜上的Na+ -K+ -ATP酶生成,使ATP水解成ADP和Pi加快,使氧化磷 酸化速度加快,耗氧量增加。 (4) 抑制剂作用:呼吸链抑制剂,CO、氰化物(CN)的中毒。
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