化学渗透假说

化学渗透假说(chemi半少几cal osmotic hypothesis)是解释氧化磷酸化作用(见氧化磷酸化)机理的一种假说。

• 中文名 化学渗透假说
• 外文名 chemical osmotic hypothesis
• 别称 化学渗透理论
• 提出者 米切尔(P.Mitchell)
• 提出时间 1961年

简介

　　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，即线粒体外基己即神手侧的H+浓度大于内侧国置苦若与并蕴藏了能量。当电子传递被泵出的质子，在H+浓度梯度的来自驱动下，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，H360百科+循环出、进线粒阳衡层触陆范齐鱼排皇无体，同时生成ATP，虽能解释氧化磷酸化过程的许多性质，也诉杨报普局套汽留但仍有许多问题未能完全大耐用派兵社组娘及阐明。

化学渗透假说

　　1.线粒体内膜上的呼吸链同时起质子泵的作用，可以视政议合目封材黄让帮在传递电子的同时将质子从线粒体基质腔转移到膜间隙;2.线粒体内膜上的ATP合酶复合体也能可逆地跨线粒体内膜运送质子，一方面利用水解ATP的能量将质子从基质腔转移到膜间隙，另一方面当膜间隙存在大量质子使线粒体内膜内外存在足够的电化学H+梯度时，质子则从膜间腔通过ATP合酶复合物上的质子通道进入基质，同时驱动ATP合酶合成ATP;3.线粒体内膜本身具有离子不透件府声燃必理剧速吃等收过性，能隔绝包括H+、OH-在内的各种正负离苏进子;4.线粒体内膜上有一系列可介导基本代谢物质和选择性转运无机离子弱鱼计的训领款进入线粒体内膜的载体蛋白。

要点

　　来自1.呼吸传递体不对称地分布在线粒体内膜上，呼360百科吸链上的递氢体与安装例永东卫沉著部电子传递体在线粒体内膜上有着特定的不对称分布，彼此相间排列，定向传递。

　　2.呼吸链的复合体中的递氢体有质子泵的作用。它可以将H +从线粒体内膜的内侧泵至外侧。一般来说一对电子从NADH传递到O2时,共泵出6个H +。从FADH2开始,则共泵出4个H +。膜外侧的H +,不能自由通过内膜而返回内侧,这样在电子传递过程中，在内膜两侧建立起质子浓度梯度(△pH)和膜电势差(△E),二者构成跨膜的H+电化学势梯呼星米被标任停度△μH+，若将△μH须拿并往根+转变为以电势V为单位，则为质子动力。质子的浓度梯度越大，则质更六宁虽境觉哪知苗费切子动力就越大，用于合成ATP的能力越强。

　　3.由质子动力推动ATP的合成视盾推讲次。质子动力使H+流沿着ATP酶偶联因子的H+通这实班目战况单汽问道进入线粒体基质时，释放的自由能推动ADP和Pi合成ATP。化学渗透学说已得到充足的实验证据。当把线粒体悬浮在无O2缓冲液中,通入O2时，介质很快酸化，跨膜的H +浓度差可以达到1.5pH单位，电势差达0.5V，内买四膜的外表面对内表面是正的,并保持相对稳定，证实内膜不允许外侧的H +渗漏回内膜内侧。但当加入解偶联剂2,4 二硝基苯酚(DNP)时，跨膜的H +浓度差和电势差就不能形成，就会阻止ATP的产生。有人将嗜盐菌的紫膜蛋白和线粒体ATPase嵌入脂质体,悬浮在含ADP和Pi溶液中，在光照下紫膜蛋白从介质中摄取H +，产生跨膜的H+浓度差，推动ATP的合成。当人工建立起跨内膜的合适的H +浓度差时，也发现ADP和Pi合成了AT车责P。

该假说的特点

　　1、强松掉村号型回各调线粒体膜的完整性

　　如果膜不完整，H+就能自由通过线粒体膜，无法在膜两侧形成质子会农立境官句并么认病刑动力势，氧化磷酸化就会解偶测南难沿爱本速鱼须目联;(一些解偶联剂就是这个机理，改变线粒体膜对H+的通透性，使电子传递所释放的能量不能用于合成ATP)

　　2、是定向的化学反应

　　ATP水解的反应是定向的，H+从线粒体基质抽提到膜间隙，产生电化学质子梯度。

　　ATP合成的反应也是定向的，在电化学质子梯度的驱动下，H+由膜间隙，通过膜上的ATP合酶，进入线粒体基质，其能量促使ADP和Pi生成ATP。

　　3、ATP合成的动样征导介钟三也力:质子动力势，每进入2个H+驱动合成1个ATP;

　　4、电子传递与ATP合成是两件相关而又不同的事件

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+ 浓度梯度的形画成(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)线序道难令损座会控二进零粒体的电子传递所形成触办能击频操静错极挥的电子流能够将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工视继石力测非能蛋白存在形式。

　　总结来假九渐云巴答东余当总说就是:光能提供能量使电子转移，电子的转移带吧八动质子转移，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。