氧化磷酸化-临床乡镇助理医师辅导::
一、氧化磷酸化的概念
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医学教|育网搜集整理,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。
二、电子传递链
生物氧化过程中,中间代谢物脱下的氢经一系列酶或辅酶的传递,最后与氧结合生成水。这一系列起传递作用的酶或辅酶等称为递氢体和电子传递体,它们按一定顺序排列在线粒体内膜上构成电子传递链,也称呼吸链。递氢体或电子传递体都有氧化还原特性,所以可以传递氧原子和电子。
(一)电子传递链的组成成分 递氢体或电子传递体主要有以下五类:①尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或称辅酶I;②黄素蛋白:黄素蛋白种类很多,其辅基有黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)二种;③铁硫蛋白:铁硫蛋白的辅基是铁硫簇,它含有等量的铁原子和硫原子;④泛醌:泛醌是广泛存在于生物界并有醌结构的化合物,可有半醌型和醌型两种状态;⑤细胞色素(Cyt):细胞色素是一类含铁卟啉辅基的色蛋白,广泛出现于细胞内。细胞色素可分为a、b和c三类,每一类中又因其最大吸收峰各有差异而又可分成几个亚类。
(二)电子传递链中递氢体的顺序 体内有两条电子传递链,一条是以NADH为起始的,另—条以FAD为起始的电子传递链。两条电子传递链的顺序分别为NADH→FMN→辅酶Q→Cytb→Cytc→Cytaa3→O2和FADH2→辅酶Q→Cytb→Cytc→Cytaa3→O2.
(三)电子传递链中生成ATP的部位 在电子传递反应中伴有电位降。在电子传递链的FMN→酶Q、Cytb→Cytc和Cytaa3→O2的三个部位各自的电位降所释放的能量足以合成1分子ATP,所以NADH电子传递链可合成3分子ATP.而FADH2电子传递链没有FMN→辅酶Q,所以只能合成2分子ATP.
(四)质子梯度的形成机制 电子传递链在传递电子时,所释放出的能量,可以将线粒体基质内的H+转移至线粒体内膜的胞液侧,形成线粒体内膜两侧的质子梯度或电化学梯度。当胞液中的质子流通镶嵌于线粒体内膜中的ATP合酶所构成的质子通道,回流至线粒体基质时,蕴藏在质子梯度中的能量就可以合成ATP,这就是合成ATP的化学渗透学说。