呼吸電子傳遞鏈
呼吸電子傳遞鏈(respiratory electron-transport chain):由一系列可作為電子載體的酶複合體和輔助因子構成,可將來自還原型輔酶或底物的電子傳遞給有氧代謝的最終的電子受體分子氧。
氧化磷酸化
1961年,P.Mitchell提出化學滲透學說(chemiosmosis),1978年獲得諾貝爾獎。
化學滲透理論 (chemiosmotic theory)
一種學說,主要論點是底物氧化期間建立的質子濃度梯度提供了驅動ADP和Pi形成ATP的能量。
要點 電子傳遞鏈位於線粒體的內膜上,電子傳遞體順序排列在線粒體的內膜上,其中很多電子傳遞體和線粒體內膜上的蛋白質緊密結合形成3個電子傳遞體和蛋白質的複合體。這3個複合體在線粒體內膜上的地位是固定的。除傳遞電子外,還起着質子泵的作用,將質子泵入膜間腔中,使得在膜間腔和基質之間形成一個電化學梯度,膜間腔內的質子通過ATP合成酶複合體進入基質,釋放的能量用來合成ATP。每兩個質子穿過線粒體內膜所釋放的能可合成1個ATP分子。
一個NADH分子經過電子傳遞鏈後,可積累6個質子,可生成3個ATP,而一個FADH2分子只可生成2個ATP分子。
包括一個質子通過有選擇性透性的線粒體內膜的過程,又包括一個化學合成,即ADP—>ATP的過程。
葉綠體也是通過化學滲透來合成ATP的。[1]
原理
葡萄糖代謝中的大部分能量的釋放靠包括分子氧在內的電子傳遞系統或電子傳遞鏈來完成。
電子傳遞鏈 存在於線粒體內膜上的一系列電子傳遞體,如FMN、CoQ和各種細胞色素等,分子氧是電子傳遞鏈中最後的電子受體。
在電子傳遞鏈中,各電子傳遞體的氧化還原反應從高能水平向低能水平順序傳遞,在傳遞過程中釋放的能通過磷酸化而被儲存到ATP中,ATP的形成發生在線粒體內膜上。
複合體 IV (亦即細胞色素氧化酶) 是呼吸電子傳遞鏈上的最後一個酵素,包含 13 種蛋白質,其中有 3 個蛋白質是由線粒體 DNA 編譯而來.這 3 個由粒線體 DNA 控制的蛋白質是複合體 IV 中的催化部位,實際執行電子傳遞的功能.
氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)
電子從一個底物傳遞給分子氧的氧化與酶催化的由ADP和Pi生成ATP與磷酸化相偶聯的過程。磷酸化作用是和氧化過程的電子傳遞緊密相關的。與底物水平磷酸化不同。[2]