* 复习:
1. 呼吸链的概念;
2. 两条呼吸链中各组分的排列顺序;
3. 底物水平磷酸化的概念。
体内有两种主要的产能方式,上次课讲了底物水平磷酸化,但是最重要的产能方式是与呼吸链有关的氧化磷酸化。
一、氧化磷酸化
1. 定义:
氧化磷酸化是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP,又称为偶联磷酸化。这是体内生成ATP的主要方式,能量的主要来源。
2. 反应部位:线粒体
3. 氧化磷酸化的偶联部位
3.1 P/O比值测定:
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)。由此值可了解物质氧化时每消耗1摩尔氧原子所产生的ATP摩尔数。
3.2 偶联部位:
三个,分别在NADH与CoQ之间,CoQ与Cytc之间及Cytaa3与O2之间,即复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。
3.3 结论:
在线粒体内脱氢时,
(1) NADH氧化呼吸链,每2H通过此呼吸链可生成2.5分子ATP;
(2) 琥珀酸氧化呼吸链,每2H通过此呼吸链可生成1.5分子ATP。

二、氧化磷酸化偶联机制是产生垮线粒体内膜的质子梯度
1. 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。
2. 要点:
2.1 递氢体和递电子体交替排列,形成三个质子泵(复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ有质子泵功能,分别泵出4H+、4H+和2H+);
2.2 电子传递给氧释出的能量推动质子泵;
2.3 将质子泵至内膜胞液侧,形成化学梯度(势能);
2.4当质子顺梯度回到基质侧时,释放出的能量使ADP磷酸化为ATP。

三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP
1. ATP合酶的结构
F1:亲水部分,催化ATP合成,由3个α亚基和3个β亚基组成。F0:疏水部分,形成跨内膜质子通道 。F1 与F0之间有寡霉素敏感蛋白。

2. ATP合酶的作用机制
当H+回流时,ATP合酶中的γ-亚基发生旋转,3个β-亚基构象改变,释放能量,使ADP生成ATP。

