atp的生成方式包括底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
生物体内ATP生成的两种方式:底物水平磷酸化与氧化磷酸化。1.底物水平磷酸化:高能化合物直接将其高能键储存的能量传递给ADP生成ATP。
2.氧化磷酸化:由代谢物脱下的氢通过呼吸链传递给氧生成水,同时逐步释放能量,使ADP磷酸化形成ATP,这种氧化与磷酸化偶联的过程称为氧化磷酸化。
体内ATP生成有两种方式:①底物水平磷酸化底物分子中的能量直接以高能键形式转移给ADP生成ATP,这个过程称为底物水平磷酸化,这一磷酸化过程在胞浆和线粒体中进行。
②氧化磷酸化氧化和磷酸化是两个不同的概念。
氧化是底物脱氢或失电子的过程,而磷酸化是指ADP与Pi合成ATP的过程。在结构完整的线粒体中氧化与磷酸化这两个过程是紧密地偶联在一起的,即氧化释放的能量用于ATP合成,这个过程就是氧化磷酸化,氧化是磷酸化的基础,而磷酸化是氧化的结果。
机体代谢过程中能量的主要来源是线粒体,既有氧化磷酸化,也有底物水平磷酸化,以前者为主要来源。胞液中底物水平磷酸化也能获得部分能量,实际上这是酵解过程的能量来源对于酵解组织、红细胞和组织相对缺氧时的能量来源是十分重要的。
底物水平磷酸化有哪几个反应
氧化磷酸化与底物水平磷酸化的区别如下:
1、过程不同:氧化磷酸化是指以氧气作为终端电子接受者的电子传递链形成的质子梯度,通过ATP合成酶来催化ADP的磷酸化形成ATP。底物水平磷酸化是指底物在氧化过程中分子内部能量重新分配,形成高能代谢中间产物,能量集中产生高能键,促使ADP磷酸化生成ATP的过程。
2、功能不同:氧化磷酸化偶联的是氧化过程和磷酸化过程,是生物体内95%的ATP来源。底物水平磷酸化只发生磷酸化过程,能量来自伴随底物脱氢。
氧化磷酸化是一个生物化学过程,发生在真核细胞的线粒体内膜或原核生物的细胞质中,是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷酸合成ATP的偶联反应。
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电子和质子的转移分子
电子传递链能承载质子和电子,将电子从供体转移到受体,并在膜间搬运质子。这些过程会使用可溶性的蛋白质结合转移分子。在线粒体中,电子在膜间隙内由水溶性电子传递蛋白细胞色素c传递。
它通过其结构中血红素基团的一个铁原子的还原和氧化过程传输电子。在某些细菌的周质空间中也发现了细胞色素c。线粒体内膜中的脂溶性电子载体辅酶Q10(Q)通过氧化还原循环,可同时携带电子和质子。
底物水平磷酸化有哪几个反应如下:
物甘油酸-1,3-二磷酸和烯醇式磷酸丙酮酸在酶的作用下,高能磷酸基团转移到ADP分子上生成ATP,三羧酸循环中产生的高能硫酯化合物琥珀。
底物水平磷酸化简介:
底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation):物质在生物氧化过程中,常生成一些含有高能键的化合物,而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成,这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。
特点介绍:
底物水平磷酸化指高能化合物的放能水解作用或与基团转移相偶联的ATP合成作用。不包括光合磷酸化或呼吸链中氧化磷酸化的ATP生成过程。例如:糖酵解途径中产生的高能磷酸化合物1,3-二磷酸甘油酸和烯醇式磷酸丙酮酸在酶的作用下。
高能磷酸基团转移到ADP分子上生成ATP。又如三羧酸循环中产生的高能硫酯化合物琥珀酰辅酶A在酶的作用下水解成琥珀酸,同时使GDP磷酸化为GTP,GTP再与ADP作用生成ATP。这些都是底物水平磷酸化的实例。底物水平磷酸化没有共同的作用机制。
拓展:
ATP与ADP的调节作用:ADP/ATP比值下降,说明细胞储备ATP较多,所以氧化磷酸化速度缓慢甚至停止。反之这个比值升高说明细胞需要ATP,于是氧化磷酸化加速进行。甲状腺素的调节作用:导致氧化磷酸化增强,促进物质氧化分解代谢,结果耗氧量和产热量均增加。
故甲状腺机能亢进的病人常出现基础代谢率(BMR)增高、怕热,易出汗等症状。氧化磷酸化的抑制剂:氧化磷酸化的抑制剂主要有两类:一是抑制电子传递的抑制剂(呼吸链抑制剂);另一类是使氧化磷酸化拆离的解偶联剂。呼吸链抑制剂的作用与一定部位的电子传递体结合而阻碍其电子传递。
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