化學(xué)滲透假說?H+就能自由通過線粒體膜,無法在膜兩側(cè)形成質(zhì)子動(dòng)力是,氧化磷酸化就會(huì)解偶聯(lián);(一些解偶聯(lián)劑就是這個(gè)機(jī)理,改變線粒體膜對(duì)H+的通透性,是電子傳遞所釋放的能量不能用于合成ATP)2、那么,化學(xué)滲透假說?一起來了解一下吧。
【答案】:化學(xué)滲透假說的兩個(gè)特點(diǎn):①強(qiáng)調(diào)線粒體膜結(jié)構(gòu)的完整性。如果膜不完整,H+便可以自由通過膜,則無法在內(nèi)膜兩側(cè)形成質(zhì)子動(dòng)力勢(shì),那么氧化磷酸化就會(huì)解偶聯(lián)。②強(qiáng)調(diào)定向的化學(xué)反應(yīng)。ATP水解時(shí),H+從線粒體內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)抽提到膜間隙,產(chǎn)生電化學(xué)質(zhì)子游仔梯度。ATP合成的反應(yīng)也是定向的,在電化學(xué)質(zhì)子梯度推動(dòng)下,H+由膜間隙通神洞汪過內(nèi)膜上的ATP合成酶進(jìn)入基質(zhì),其能量促使ADP和Pi合成ATP。顫譽(yù)
目前被公認(rèn)為能解釋氧化磷酸化機(jī)制的早搜返假說是:化學(xué)滲透假說。
化學(xué)滲透假說(chemical osmotic hypothesis)是解釋氧化磷酸化作用(見氧化磷酸化)機(jī)理的一種假說。
簡(jiǎn)介:
1961年由英國(guó)生物化學(xué)家米切爾(P.Mitchell)提出。他認(rèn)為電子傳遞鏈像一個(gè)質(zhì)子泵,電子傳遞過程中所釋放的能量,可促使質(zhì)子由線粒體基質(zhì)移位到線粒體內(nèi)膜外膜間空間形成質(zhì)子電化學(xué)梯度,即線粒體外側(cè)的H+濃度大于內(nèi)側(cè)并蘊(yùn)藏了能量。
當(dāng)電子傳遞被泵出的質(zhì)子,在H+濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下,通過F0F1ATP酶中的特異的H+通道或“孔道”流動(dòng)返回線粒體基質(zhì)時(shí),則由于H+流動(dòng)返回所釋放的自由能提供F0F1ATP酶催化ADP與Pi偶聯(lián)生成ATP。此假說假設(shè)在電子傳遞驅(qū)動(dòng)下,H+循環(huán)出、進(jìn)線粒體,同時(shí)生成ATP,雖能解釋氧化磷酸化過程的許多性質(zhì),但仍有許多問題未能完全闡明。
化學(xué)滲透假說:
1、線粒體內(nèi)膜上的呼吸鏈同時(shí)起質(zhì)子泵的作用,可以在傳遞電子的同時(shí)將質(zhì)子從線粒體基質(zhì)腔轉(zhuǎn)移到膜間隙。
2、線粒漏液體內(nèi)膜上的ATP合酶復(fù)合體也能可逆地跨線粒體內(nèi)膜運(yùn)送質(zhì)子,一方面利用水解ATP的能量將質(zhì)子從基質(zhì)腔轉(zhuǎn)移到膜間隙,另一方面當(dāng)膜間隙存在大量質(zhì)子使線粒體內(nèi)膜內(nèi)外存在足夠的電化學(xué)H+梯度時(shí),質(zhì)子陸?zhàn)噭t從膜間隙通過ATP合酶復(fù)合物上的質(zhì)子通道進(jìn)入基質(zhì),同時(shí)驅(qū)動(dòng)ADP合酶合成ATP。
化學(xué)滲透假說(chemiosmotic coupling hypothesis)
英國(guó)生物化學(xué)家P.Mitchell 于1961年提出的解釋釋氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)理的假仔唯說。該學(xué)說認(rèn)為: 在電子傳遞過程中, 伴隨著質(zhì)子從線粒體內(nèi)膜的里層向外層轉(zhuǎn)移, 形成跨膜的氫離子梯度,這種勢(shì)能驅(qū)動(dòng)了氧化磷酸化反應(yīng)(提供了動(dòng)力), 合成了ATP。這一學(xué)說具有大量的實(shí)驗(yàn)證明,得到公認(rèn)并獲得了1978年諾貝爾獎(jiǎng)。化兄棗學(xué)滲透學(xué)說可以很好地說明線粒體內(nèi)膜中電子傳遞、質(zhì)子電化學(xué)梯度建立、ADP磷酸化的關(guān)系。念塵培
下列關(guān)于化學(xué)滲透假說正確的是()
A.呼吸鏈的各組分按照特定的位置排列在線粒體內(nèi)膜上
B.線粒體內(nèi)膜外側(cè)的質(zhì)子可以自由返回基質(zhì)
C.線粒體內(nèi)膜兩緩棗羨側(cè)的質(zhì)子濃度差是擾拍ATP合成的驅(qū)動(dòng)力
D.電子傳遞產(chǎn)生的能量將質(zhì)子由線粒體內(nèi)膜外側(cè)泵入內(nèi)側(cè)
正確答案:呼吸鏈巖迅的各組分按照特定的位置排列在線粒體內(nèi)膜上;線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度差是ATP合成的驅(qū)動(dòng)力
化學(xué)滲透學(xué)說的主要內(nèi)容可綜合如下:①NADH提供一對(duì)電子,經(jīng)電子傳遞鏈,最后為O2所接宴沒信受;②電子傳遞鏈中的載氫體和電子傳遞體相間排列,每當(dāng)電子由載氫體傳向電子傳遞體時(shí),載氫體的氫即以H+的形式釋放到內(nèi)膜外;③完整的內(nèi)膜對(duì)H+具有不可透性,所以隨著電子傳遞過程的進(jìn)行,H+在膜間隙中積累,造成了內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度差,從而產(chǎn)生了一定的勢(shì)能差;④膜間隙中的H+有順梯度差流回基質(zhì)的傾向,當(dāng)H+通過F1-F0復(fù)合物進(jìn)入基質(zhì)時(shí),ATP酶利用了這種勢(shì)能合成了ATP;⑤F1-F0復(fù)合物需要兩個(gè)質(zhì)子合成一個(gè)ATP分子。
最近一二十年來,有許多實(shí)驗(yàn)支持了化學(xué)滲透學(xué)說。具有代表性的實(shí)驗(yàn)有:①根據(jù)精確測(cè)定,隨著線粒體呼吸作用的進(jìn)行,外部介質(zhì)的酸度也不斷提高,證實(shí)H+由線粒體基質(zhì)向外流出,從而造成質(zhì)子梯度和相應(yīng)的膜電位;②纈氨霉素為K+的離子載體,有改變線粒體膜透性的作用,導(dǎo)致K+穿過內(nèi)膜脂雙層進(jìn)入基質(zhì),結(jié)果降低或消除了內(nèi)膜內(nèi)外的電荷差。
以上就是化學(xué)滲透假說的全部?jī)?nèi)容,(1)氧化磷酸化作用的進(jìn)行需要封閉的線粒體內(nèi)膜存在。(2)線粒體內(nèi)膜對(duì)H+ OH- K+ Cl-都是不通透的。(3)破壞H+ 濃度梯度的形成(用解偶聯(lián)劑或離子載體抑制劑)必然破壞氧化磷酸化作用的進(jìn)行。