什么是化学渗透学说

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什么是化学渗透学说

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化学渗透学说

关于氧化磷酸化的机理有多种学说，如中间产物学说、变构学说、化学渗透学说等，其中被广泛接受的是化学渗透学说。

化学渗透学说（chemiosmotic theory）由英国的米切尔（Mitchell 1961）经过大量实验后提出。该学说假设能量转换和偶联机构具有以下特点：①由磷脂和蛋白多肽构成的膜对离子和质子具有选择性 ②具有氧化还原电位的电子传递体不匀称地嵌合在膜内 ③膜上有偶联电子传递的质子转移系统 ④膜上有转移质子的ATP酶。在解释光合磷酸化机理时，该学说强调：当氧化进行时，呼吸链起质子泵作用，质子被泵出线粒体内膜之外侧（膜间隙），造成了膜内外两侧间跨膜的电化学势差，后者被膜上ATP合成酶所利用，使ADP与Pi合成ATP（光合电子传递链的电子传递会伴随膜内外两侧产生质子动力（proton motive force,pmf），并由质子动力推动ATP的合成）。每2个质子顺着电化学梯度，从膜间隙进入线粒体基质中所放出的能量可合成一个ATP分子。一个NADH+H+分子经过电子传递链后，可积累6个质子，因而共可生成3个ATP分子；而一个 FADH2分子经过电子传递链后，只积累4个质子，因而只可以生成2个ATP分子。许多实验都证实了这一学说的正确性。

化学渗透学说的主要内容

1）呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有着特定的不对称分布，递氢体和电子传递体是间隔交替排列的，催化反应是定向的。

2）在电子传递过程中，复合物I,III和IV的传氢体起质子泵的作用，将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间将电子传给其后的电子传递体。

3）线粒体内膜对质子具有不可自由透过的性质，泵到外侧的H+不能自由返回。结果形成内膜内外的电化学势梯度（由质子浓度差产生的电位梯度）。

4）线粒体F1-F0-ATPase复合物能利用ATP水解能量将质子泵出内膜，但当存在足够高的跨膜质子电化学梯度时，强大的质子流通过F1-F0-ATPase进入线粒体基质时，释放的自由能推动ATP合成。

简述化学渗透学说的基本内容

化学渗透学说的主要内容

1）呼吸链中的电子传递体在线粒体内膜中有着特定的不对称分布，递氢体和电子传递体是间隔交替排列的，催化反应是定向的。

2）在电子传递过程中，复合物I,III和IV的传氢体起质子泵的作用，将H+从线粒体内膜基质侧定向地泵至内膜外侧空间将电子传给其后的电子传递体。

3）线粒体内膜对质子具有不可自由透过的性质，泵到外侧的H+不能自由返回。结果形成内膜内外的电化学势梯度（由质子浓度差产生的电位梯度）。

化学渗透假说的主要内容

化学渗透假说（chemical osmotic hypothesis）主要内容是解释氧化磷酸化作用（见氧化磷酸化）机理的一种假说。

1961年由英国生物化学家米切尔（P.Mitchell）提出。他认为电子传递链像一个质子泵，电子传递过程中所释放的能量，可促使质子由线粒体基质移位到线粒体内膜外膜间空间形成质子电化学梯度，即线粒体外侧的H+浓度大于内侧并蕴藏了能量。

当电子传递被泵出的质子，在H+浓度梯度的驱动下，通过F0F1ATP酶中的特异的H+通道或“孔道”流动返回线粒体基质时，则由于H+流动返回所释放的自由能提供F0F1ATP酶催化ADP与Pi偶联生成ATP。此假说假设在电子传递驱动下，H+循环出、进线粒体，同时生成ATP，虽能解释氧化磷酸化过程的许多性质，但仍有许多问题未能完全阐明。

扩展资料：

化学渗透为离子的运动，离子穿过选择性渗透膜，沿电化学梯度移动。更具体地的说，在细胞的呼吸或光合作用过程中，通过氢离子穿过细胞膜的移动产生了ATP。氢离子（质子）将从高的质子浓度的区域扩散到低质子浓度的区域，以产生ATP。

氢离子由较多离子的区域渗入较少离子区域，直到内外浓度平衡为止。化学渗透通常发生在细胞的呼吸作用中的ATP合酶（三磷酸腺苷合酶）里，细胞利用该特性来制造ATP（三磷酸腺苷）。

参考资料来源：搜狗百科——化学渗透假说