磷酸化與電子傳遞的關係可以用兩種反應的準量關係加以說明

2020-12-03 洋鈞美味

磷酸化與電子傳遞的關係可以用兩種反應的準量關係加以說明。每對電子通過電子傳遞鏈而形成的ATP分子數,用ATP/e2-,或用P/O來表示。磷酸化與電子傳遞偶聯越緊密,這個比值越大。研究結果表明有關這個比值還存在1、1.3和2三種意見。最初人們認為這個比值是1或小於1,殷宏章等最早報告這個比值大於1,目前普遍的看法是1.3。

解聯劑是一類可以解除磷酸化反應與電子傳遞反應相偶聯的化合物,其作用結果是電子傳遞加速,而磷酸化受抑制。解聯劑可分為兩類。一類屬於增加膜對質子的透性,如NH3和二硝基酚,它們起「渡船(ferryboats)」的作用,把質子傳遞迴基質;破壞跨類囊體膜的pH梯度和阻止ATP的形成。另一類是與偶聯因子起專一作用,從而增加偶聯因子滲漏質子的能力,如汞離子及其衍生物,銀離子等。能量傳遞抑制劑如根皮苷,tentoxin和triphenyltin等,是以通過阻止質子滲漏的方式而抑制偶聯因子的,它們並不加快電子傳遞。

3.光合磷酸化的機理

到目前為止,解釋光合磷酸化機理的學說有以下幾種:(1)化學學說;(2)化學滲透學說;(3)蛋白質構型變化學說;(4)區域化的質子勢學說。

但比較普遍接受的學說是Mitchll的化學滲透學說(chemiosmotic theory)。該學說假設能量轉換和偶聯機構具有以下特點:(1)由磷脂和蛋白多肽構成的膜對離子和質子具有選擇性,膜的組成在空間上將膜分成內外兩側;(2)具有一定氧化還原電位的電子傳遞體不勻稱地嵌合在膜內;(3)膜上有偶聯質子轉移的電子傳遞系統;(4)膜上還有一個轉移質子的ATP酶系統。光合或者氧化電子傳遞鏈的電子傳遞伴隨膜內外兩側產生質子轉移。質子又不易穿過膜,故膜兩側形成質子濃度梯度△pH,還引起膜電位差△ψ。△pH和△ψ兩者合在一起稱為質子動力(proton motive force,PMF),驅動ATP酶將ADP和Pi合成ATP。

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