生物化学 氧化磷酸化作用的课件

第三节：氧化磷酸化一、氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念二、氧化磷酸化的偶联机理三、线粒体外的NADH的氧化磷酸化作用专业：生物科学班级：201401姓名：xxxxx学号：xxxxx第三节：氧化磷酸化一、氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念二、1

氧化磷酸化

代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP（即ADP+Pi→ATP）,这种氧化放能和ATP生成（磷酸化）相偶联的过程称氧化磷酸化。

生物氧化过程中释放出的自由能

ADP+Pi

ATP+H2O

氧化磷酸化代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成A2氧化磷酸化的分类一、底物水平磷酸化X~P+ADPXH+ATP二、氧化磷酸化

电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给氧形成水，同时偶联ADP磷酸化成ATP又称电子传递体系磷酸化。高能中间代谢产物氧化磷酸化的分类一、底物水平磷酸化高能中间代谢产物3磷氧比（P/O）的概念呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子氧（O2）消耗量的比值称为磷氧比（与氧化磷酸化的效率成正比）。由于在氧化磷酸化过程中，每传递一对电子消耗一个氧原子，而每生成一分子ATP消耗一分子Pi，因此P/O的数值相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的ATP分子数。磷氧比（P/O）的概念呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子4二、氧化磷酸化的偶联机理氧化磷酸化的四种基本因素：底物、O2、ADP、Pi二、氧化磷酸化的偶联机理氧化磷酸化的四种基本因素：底物、O25氧化磷酸化的能量偶联假说1953年EdwardSlater

化学偶联假说1964年PaulBoyer构象偶联假说1961年PeterMitchell化学渗透假说获得1987年诺贝尔化学奖氧化磷酸化的能量偶联假说1953年EdwardSlate6化学渗透假说电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙，从而形成H+跨线粒体内膜的电化学梯度，这个梯度的电化学势驱动ATP的合成。膜间隙基质

底物H+e

H+

ADP+PiH+H+

ATP化学渗透假说电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入7化学渗透假说原理示意图化学渗透假说原理示意图8ATP合成酶合成ATP机制ATP合成酶结构ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说ATPase的旋转催化模型ATP合成酶合成ATP机制ATP合成酶结构9ATP合成酶的结构ATP合成酶的结构10ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说第一步第三步第二步ADP和Pi结合在L位质子流驱动构象改变T位的ADP和Pi合成ATPATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说第一步第三步第二步A11ATPase的旋转催化模型旋转催化理论认为质子流通过Fo引起亚基III寡聚体和及亚基一起转动,这种旋转配置/亚基之间的不对称的相互作用,引起催化位点性质的转变,亚基的中心-螺旋被认为是转子,亚基I和II与亚基组合在一起组成定子,它压住/异质六聚体.ATPase的旋转催化模型旋转催化理论认为质子流通过Fo引起12三、线粒体外NADH的氧化磷酸化作用（一）磷酸甘油穿梭系统（二）苹果酸—天冬氨酸穿梭系统三、线粒体外NADH的氧化磷酸化作用（一）磷酸甘油穿梭系统13（一）磷酸甘油穿梭系统

（一）磷酸甘油穿梭系统

14（二）苹果酸—天冬氨酸穿梭系统（二）苹果酸—天冬氨酸穿梭系统15第三节：氧化磷酸化一、氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念二、氧化磷酸化的偶联机理三、线粒体外的NADH的氧化磷酸化作用专业：生物科学班级：201401姓名：xxxxx学号：xxxxx第三节：氧化磷酸化一、氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念二、16

氧化磷酸化

代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP（即ADP+Pi→ATP）,这种氧化放能和ATP生成（磷酸化）相偶联的过程称氧化磷酸化。

生物氧化过程中释放出的自由能

ADP+Pi

ATP+H2O

氧化磷酸化代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成A17氧化磷酸化的分类一、底物水平磷酸化X~P+ADPXH+ATP二、氧化磷酸化

电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给氧形成水，同时偶联ADP磷酸化成ATP又称电子传递体系磷酸化。高能中间代谢产物氧化磷酸化的分类一、底物水平磷酸化高能中间代谢产物18磷氧比（P/O）的概念呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子氧（O2）消耗量的比值称为磷氧比（与氧化磷酸化的效率成正比）。由于在氧化磷酸化过程中，每传递一对电子消耗一个氧原子，而每生成一分子ATP消耗一分子Pi，因此P/O的数值相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的ATP分子数。磷氧比（P/O）的概念呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子19二、氧化磷酸化的偶联机理氧化磷酸化的四种基本因素：底物、O2、ADP、Pi二、氧化磷酸化的偶联机理氧化磷酸化的四种基本因素：底物、O220氧化磷酸化的能量偶联假说1953年EdwardSlater

化学偶联假说1964年PaulBoyer构象偶联假说1961年PeterMitchell化学渗透假说获得1987年诺贝尔化学奖氧化磷酸化的能量偶联假说1953年EdwardSlate21化学渗透假说电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙，从而形成H+跨线粒体内膜的电化学梯度，这个梯度的电化学势驱动ATP的合成。膜间隙基质

底物H+e

H+

ADP+PiH+H+

ATP化学渗透假说电子传递的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入22化学渗透假说原理示意图化学渗透假说原理示意图23ATP合成酶合成ATP机制ATP合成酶结构ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说ATPase的旋转催化模型ATP合成酶合成ATP机制ATP合成酶结构24ATP合成酶的结构ATP合成酶的结构25ATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说第一步第三步第二步ADP和Pi结合在L位质子流驱动构象改变T位的ADP和Pi合成ATPATP合成酶的结合变化机制和旋转催化学说第一步第三步第二步A26ATPase的旋转催化模型旋转催化理论认为质子流通过Fo引起亚基III寡聚体和及亚基一起转动,这种旋转配置/亚基之间的不对称的相互作用,引起催化位点性质的转变,亚基的中心-螺旋被认为是转