化学渗透学说
化学渗透学说是由英国生物化学家Peter Mitchell于1961年提出的。其要点如下:
①呼吸链中的氢和电子的传递体以复合物的形式,按照一定的顺序排列在线粒体内膜上,氧化与磷酸化的偶联依赖于线粒体内膜的完整性。
②底物脱下的氢在通过呼吸链传递的时候,氢和电子传递体发挥了类似质子“泵”的作用,将H+从线粒体的基质中通过内膜转运到膜间隙中,造成了[H+]的跨膜电化学浓度。据测定,每转运一对电子,有5对质子从线粒体的基质中转运到膜间隙里。因此,膜间隙侧的质子浓度高,为正电荷,而基质一侧质子浓度低,为负电荷。其内部蕴涵的质子的电位差和浓度差将驱动H+向线粒体内回流和ATP的合成。
③当“泵”出到膜间隙中的H+顺着浓度梯度通过位于线粒体的内膜球体,即FoF1-ATP酶(图 9?10)重新转运回线粒体内腔基质中时,在ATP酶的催化下,ADP与Pi发生磷酸化反应,生成ATP。FoF1-ATP酶分为头部、柄部和基部三个部分,有不少于十种蛋白质构成的复合体。F1指球状头部,Fo指基部,含有质子通道,两者之间有一个柄相连,在其F1头部有ATP酶的活性。
