化学渗透
『壹』 简述化学渗透学说的主要依据与存在的问题
通过线粒体内膜上的呼吸链,使质子(H+)和电子交替传递,导致质子(H+)从内膜内侧向外侧定向转移(起质子泵的作用)。因内膜对质子(H+)不能自由通透,故形成跨膜的质子梯度,称为质子动力势。正是由于这种质子动力势中蕴藏的能量经过ATP合成酶的作用来合成ATP。
这个学说要求:内膜对H+等离子不通透,内膜上应该有氧化磷酸化的酶类和电子载。
『贰』 有哪些是生活中的化学渗透现象
化与密切相关
仅举几例:
1、各种物质燃烧化变化
2、发面产酸性物质使用苏打使酸性物质消耗
3、铁制品锈化变化
4、食物腐败化变化
5、自水煮沸产水垢化原理
『叁』 什么是化学渗透学说近年来有哪些研究进展
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(Mitchell1961)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。
『肆』 化学渗透假说的支持化学渗透假说的实验证据
(1)氧化磷酸化作用的进行需要封闭的线粒体内膜存在。
(2)线粒体内膜对H+ OH- K+ Cl-都是不通透的。
(3)破坏H+ 浓度梯度的形成(用解偶联剂或离子载体抑制剂)必然破坏氧化磷酸化作用的进行。
(4)线粒体的电子传递所形成的电子流能够将H+ 从线粒体内膜逐出到线粒体膜间隙。
(5)大量直接或间接的实验证明膜表面能够滞留大量质子,并且在一定条件下质子能够沿膜表面迅速转移。
(6)迄今未能在电子传递过程中分离出一个与ATP形成有关的高能中间化合物,亦未能分离出电子传递体的高能蛋白存在形式。
总结来说就是:光能提供能量使电子转移,电子的转移带动质子转移,使膜间隙质子浓度高于线粒体内膜质子浓度,形成质子浓度差,推动ATP的形成。
『伍』 化学渗透问题
0.2mol•L-1 KCl 和0.2mol·L-1蔗糖溶液
向左 KCl电离出K+、Cl-,因此微粒的物质的量浓度为0.4mol/L 大于0.2mol·L-1蔗糖溶液(因蔗糖不电离)
0.1mol·L-1 葡萄糖溶液和0.1mol·L-1蔗糖溶液
不移,物质的量浓度一样大
50g·L-1蔗糖溶液和 50g·L-1葡萄糖溶液
向右,50g·L-1葡萄糖溶液物质的量浓度大
『陆』 简述化学渗透学说的主要内容,其最显著的特点是什么
(1)主要内容:
①催化定向:呼吸链的电子载体不对称地排列在线粒体内膜上,递氢体和电子载体是间隔交替排列的,催化反应是定向的。
②递氢体作用:递氢体有质子泵的作用,复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中的递氢体将H+从线粒体基质跨过内膜泵至内膜外侧空间,同时将电子(2e-)传给其后的电子传递体。
③质子驱动力:内膜对H+是不透性的,泵出内膜外侧的H+不能自由返回,从而在内膜的两侧形成跨膜的电化学势梯度,包括H+化学势梯度和电势梯度。这种质子浓度梯度,形成膜电位,好像电池两极的离子浓度差造成电位差而含有电能一样。因这种跨膜的质子电化学梯度即为推动ATP合成的原动力。
④ATP的合成:由于线粒体内膜对H+的不通透性,强大的质子流只能通过内膜上ATP合成酶专一的质子通道返回至基质。这样,驱使H+返回基质的质子驱动力为ATP的合成提供了能量。
(2)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。
『柒』 化学渗透假说的主要内容
化学渗透假说( 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。
(7)化学渗透扩展阅读:
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)。
『捌』 简述 化学渗透假说
化学渗透假说(chemiosmotic coupling hypothesis)
英国生物化学家P.Mitchell 于1961年提出的解释释氧化磷酸化偶联机理的假说。该学说认为: 在电子传递过程中, 伴随着质子从线粒体内膜的里层向外层转移, 形成跨膜的氢离子梯度,这种势能驱动了氧化磷酸化反应(提供了动力), 合成了ATP。这一学说具有大量的实验证明,得到公认并获得了1978年诺贝尔奖。化学渗透学说可以很好地说明线粒体内膜中电子传递、质子电化学梯度建立、ADP磷酸化的关系。
『玖』 什么是化学渗透
就是渗析,胶体的大小是在10到100纳米间的,所以它不能通过半透膜的,而溶液可以通过了,这样就可以分开了
『拾』 化学渗透假说的概述
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。