写出氧化磷酸化和光合磷酸化的具体过程
光合磷酸化-机理2
Ⅱ(16KD), Ⅲ(8KD), Ⅳ(20KD).
• 每种亚单位均行使其特有的功能。
• The H+/ATP stoichiometry, the number of protons crossing the member per ATP molecule synthesized, is central to understanding the mechanism of coupling factor. • Mitchell hypothesized that two H+ were required for synthesis of one ATP, but the stoichimetry of proton translocated per ATP synthesizes has recently been found to be four H+ ions per ATP in chloroplasts (1998).
结合改变机理(旋转催化理论)
2.4 区域质子势
• 1961年，Williams提出区域化质子势这一观点，
其要点在于，氧化或光合电子传递引起的质子汇 集在膜内形成区域化的质子浓度差，它在能量转 换中起决定性的作用，而膜内外两侧的质子浓度 差是其后形成的，并不直接参与能量的转换。
3.ATP合成酶复合物
• 2H2O+8 һγ→O2+4H++3ATP
（四） 碳同化
• 植物光合作用同化CO2有三条途径，即C3 途 径、C4途径和景天酸代谢（CAM）。其中C3途 径是最基本的碳同化途径。
氧化磷酸化与光合磷酸化
The electron transport system and oxidative
phosphorylation on the mitochondrial crista.
Electrons brought in from the TCA cycle by NADH are passed
along the chain of electron transport carriers.
光合磷酸化的机制 （ Photosynthesis）
绿色和紫色细菌的光合磷酸化 Properties of Microbial Photosynthetic Systems
Property Photosynthetic pigment Photosystem II Photosynthetic electron donors O2 production pattern Primary products of energy conversion Carbon source ATP Eucaryotes Chlorophyll a Present H 2O Oxygenic ATP +NADPH CO2 Cyanobacteria Green and Purple Bacteria Chlorophyll a Present H 2O Oxygenic ATP +NADPH CO2 ADP + Pi Bacteriochlorophyll Absent H2, H2S, S, Organic Matter Anoxygenic ATP Organic and/or CO2
The aerobic respiratory system of E. coli
2. 光合磷酸化 （ photosynthesis）
简述氧化磷酸化过程
简述氧化磷酸化过程氧化磷酸化过程是细胞中产生ATP（三磷酸腺苷）的重要途径之一，也是细胞内能量代谢的关键步骤。
在细胞内，ATP被认为是“能量货币”，提供给细胞进行各种生物学过程所需的能量。
氧化磷酸化过程通常发生在线粒体内的内质膜上，通过复杂的酶系统来完成。
氧化磷酸化过程通常发生在呼吸链中，这是线粒体内的一个复杂系统，包括多个蛋白质复合体，如NADH-辅酶Q氧化还原酶（复合体I）、辅酶Q-细胞色素c氧化还原酶（复合体III）和细胞色素c氧化还原酶（复合体IV）。
这些蛋白质复合体通过一系列的氧化还原反应，将电子从底物（如NADH 和FADH2）传递到氧气，最终形成水。
这一过程释放出的能量被用来推动质子泵，将质子从基质输送到线粒体内膜的间质空间。
在这个过程中，形成了质子梯度，即质子浓度在线粒体内膜两侧的差异。
这种质子梯度是驱动ATP 合成的动力源。
接下来，质子通过ATP 合成酶（复合体V）中的ATP合成酶蛋白复合物，从间质空间返回基质。
而这个过程伴随着 ADP 和磷酸根离子结合形成 ATP 的合成。
氧化磷酸化过程通过将ADP和磷酸根离子结合形成ATP，完成了能量的转化。
这个过程不仅产生了ATP，还释放出水。
整个氧化磷酸化过程是高效的，每一个葡萄糖分子在氧化磷酸化过程中最终产生约36 个ATP 分子。
这为细胞提供了充足的能量，支持细胞的正常生理活动。
总的来说，氧化磷酸化过程是细胞内产生ATP 的重要途径，通过一系列复杂的氧化还原反应和质子泵作用，最终形成了ATP。
这个过程对于维持细胞的正常功能至关重要，也是生物体内能量代谢的关键环节。
深入了解氧化磷酸化过程有助于我们更好地理解细胞内的能量转化机制，为疾病的治疗和预防提供理论基础。
希望通过本文的简述，读者能对氧化磷酸化过程有一个初步的认识，进一步探索细胞内能量代谢的奥秘。
第八章 氧化磷酸化资料讲解
中心，常用符号FeS表示，铁硫中心只有一
个Fe起氧化还原反应，在呼吸链中作为单电 子传递体，不传递氢，每传递一个电子。当 处于氧化态时，两个铁原子都为三价，而在 还原态时，其中一个铁成为二价，其作用是 通过Fe的价态变化而起到传递电子的作用。
(3) 辅酶Q
• 辅酶Q（Coenzyme Q,CoQ）属于醌类 (quinone,Q)，由于它广泛存在于生物 系统中，所以又称为泛醌(ubiquinone, ＵQ)，CoQ分子中含有一条由几个异 戊二烯聚合而成的长链，在不同生物 体内的CoQ，此侧链的长度有所不同， 动物n=10，高等植物n=9或10，细菌 n=6。
5
10
13
有
有
—
+0.02
+0.20
0.57
—
有
有
(2) 电子来自两个方向: 复合体Ⅰ、复合体Ⅱ
(3) 复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中含有 FeS蛋白帮助电子的传递。
(4) ATP形成的部分。
线粒体内膜呼吸链的电子传递过程与 ADP的磷酸化过程偶联示意图
3.呼吸链的抑制剂:
能够切断呼吸链中某一部位电 子流的物质称为电子传递抑制剂（呼 吸链抑制剂）。如果把电子传递链中 断，那么，正常的生命现象活动就要 受到干扰或因此而告终。已知呼吸链 上有三处进行氧化磷酸化的偶联反应， 在三个部位分别受到不同的抑制剂抑 制。
光合作用和呼吸作用产生atp原理
光合作用和呼吸作用产生atp原理光合作用和呼吸作用是生物体能量转化的两个重要过程。
光合作用是指植物通过叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程；而呼吸作用是指生物体将有机物质氧化分解为二氧化碳和水释放能量的过程。
这两个过程都能产生ATP，即细胞内的能量储存分子。
光合作用是植物体内最主要的能量来源之一。
它发生在植物的叶绿体中，利用叶绿素吸收太阳光的能量，通过一系列复杂的化学反应将光能转化为化学能。
光合作用分为光能转化和化学能转化两个阶段。
在光能转化阶段，光能被吸收后，激发了叶绿素分子中的电子。
这些激发态的电子经过一系列传递过程，最终到达光化学反应中心。
在光化学反应中心，电子参与了光合色素分子的电子传递链，产生了高能电子和氧气。
光能转化阶段的结果是产生了一定数量的ATP 和NADPH。
ATP是细胞内的能量储存分子，能够为细胞提供能量。
在光合作用中，ATP的产生是通过光合磷酸化过程实现的。
光合磷酸化是指在光化学反应链中，高能电子经过一系列氧化还原反应，最终使ADP 和磷酸根结合形成ATP的过程。
通过光合磷酸化，植物将光能转化为化学能，储存在ATP中。
在化学能转化阶段，光合作用产生的ATP和NADPH用于光独立反应，即卡尔文循环。
卡尔文循环是指通过一系列酶催化的化学反应，将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质的过程。
在卡尔文循环中，ATP提供了能量，NADPH提供了还原力，使二氧化碳被固定并转化为有机物质。
最终，卡尔文循环产生了葡萄糖等有机物质，同时再生了ADP和NADP+。
光合作用产生的ATP可以用于植物细胞的生命活动，如细胞分裂、物质运输和合成等。
此外，部分ATP也可以通过光呼吸途径产生。
光呼吸是指在光合作用过程中，由于某些原因导致光化学反应链受阻，电子无法正常传递到终端酶，而被氧气接收，产生了有害的活性氧。
为了防止活性氧对细胞的损害，植物通过光呼吸途径将光合作用产生的部分电子传递到线粒体呼吸链，产生ATP和水，从而消除了活性氧。
第八章 氧化磷酸化
5
10
13
有
有
—
+0.02
+0.20
0.57
—
有
有
(2) 电子来自两个方向: 复合体Ⅰ、复合体Ⅱ
(3) 复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中含有 FeS蛋白帮助电子的传递。
(4) ATP形成的部分。
线粒体内膜呼吸链的电子传递过程与 ADP的磷酸化过程偶联示意图
3.呼吸链的抑制剂:
能够切断呼吸链中某一部位电 子流的物质称为电子传递抑制剂（呼 吸链抑制剂）。如果把电子传递链中 断，那么，正常的生命现象活动就要 受到干扰或因此而告终。已知呼吸链 上有三处进行氧化磷酸化的偶联反应， 在三个部位分别受到不同的抑制剂抑 制。
(2) 这个顺序从热力学关系上看也是合理的, 大量的实验已经证明，它也符合细胞本身 的电子传递顺序。
电子载体的氧化还原电位
氧化还原对
NAD+/NADH FMN/FMNH2（酶结合型） Fe3+-S/Fe2+-S(平均)
CoQ/CoQH2 Cyt b(Fe3+)/Cyt b(Fe2+) Fe3+-S/Fe2+-S Cyt c1(Fe3+)/Cyt c1(Fe2+) Cyt c(Fe3+)/Cyt c(Fe2+) Cyt a(Fe3+)/Cyt a(Fe2+) Cu2+/Cu+（平均） Cyt a3(Fe3+)/Cyt a3(Fe2+) 1/2O2/H2O
总之:能荷由ATP、ADP和AMP的相对数量决
定，它在代谢中起控制作用。高能荷抑制ATP的生成( 分解代谢)途径而激活ATP利用(合成代谢)途径。
第一节 电子传递链 (呼吸链)
生物化学第21章 氧化磷酸化
氧化磷酸化的机制
氧化磷酸化的机制 2、质子梯度的形成
电子传递使复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ推动H 跨过线粒体 内膜到 线粒体的间隙，线粒体间隙与细胞溶胶相 接触。H 跨膜流动的 结果造成线粒体内膜内部基 质的 H 浓度低于间隙。线粒体基质形成负电势， 而间隙形成正电势，这样产生的电化学梯度即电 动势称为质子动势或质子动力。其中蕴藏着自由 能即是ATP合成的动力。
线粒体的电子传递链
线粒体的电子传递链 4、铁硫蛋白： 在其分子结构中每个铁原子和4个硫原子结合， 通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传递，有FeS、2Fe-2S 和4Fe-4S三种类型
线粒体的电子传递链
线粒体的电子传递链
All iron-sulfur proteins participate in one-electron transfers in which one iron atom of the iron-sulfur cluster is oxidized or reduced. At least eight Fe-S proteins function in mitochondrial electron transfer. The reduction potential of Fe-S proteins varies from -0.65 V to +0.45 V, depending on the microenvironment of the iron wit多肽组成α3β3γδε复合体， 具有三个ATP合成的催化位点 （每个β亚基具有一个）。α和β 单位交替排列，状如桔瓣。γ贯穿 αβ复合体（相当于发电机的转 子），并与F0接触，ε帮助γ与F0 结合。δ与F0的两个b亚基形成固 定αβ复合体的结构（相当于发电 机的定子）。
21王镜岩生物化学教程 2008版 第21章__氧化磷酸化和光合作用磷酸化作用
解偶联剂
双香豆素
对三氟甲氧基苯腙羰基氰化物
The rotary motion of the bacterial flagella is energized directly by the proton gradient across the inner plasma membrane.
（六）细胞溶胶内 NADH的再氧化
甘油-3-磷酸穿梭
主要存在于肌肉和神经组织
苹果酸-天冬氨酸穿梭
主要存在于 肝、肾、心 等组织
(七)氧化磷酸化的调控
杀黑星菌素
(八)
葡萄糖彻底氧化的总结算
(九) 氧的不完全还原
氧的彻底还原需要4个电子，1个电子使氧还原成超氧化物负离子，2个电子使 氧还原成过氧化氢，3个电子使氧还原成羟自由基。 超氧化物歧化酶可清除超氧化物自由基，可能的机制如图24-33所示。 过氧化氢可被过氧化氢酶或谷胱甘肽过氧化物酶清除。 清除超氧化物自由基和过氧化氢可防止羟自由基的生成。 抗氧化剂有助于预防疾病和延缓衰老。
2.高等植物和藻 类具有两个光系 统
红降现象说 明光合细胞 有两个光反 应系统
光合作用的光 化学作用光谱
P700和 P680分别是两个 光系统的作用中心色素
3.放氧光合生物光作用中 心的结构
光系统Ⅱ的结构
*
*藻褐素
光系统Ⅰ的结构
*叶绿醌
*
4.真核光合电 子传递的Z图式
*
*藻褐素
5.水的光解与放 氧
第21章 电子传递和 氧化磷酸化作用
一、氧化-还原电势
(一) 氧化-还原电势 生物氧化是通过加氧、脱氢或失电 子而进行的，加氧反应较少见，氧原子通 常是通过加水再脱氢引入代谢物的。代谢 物中生成的羧基，可通过脱羧基作用生成 二氧化碳。脱氢或失电子反应是生物氧化 的主要方式，反应过程中伴随着氧化-还 原电势的变化。 ε = E正极- E负极
[理学]21章氧化磷酸化和光合磷酸化
![[理学]21章氧化磷酸化和光合磷酸化](https://img.taocdn.com/s3/m/9268717b1fb91a37f111f18583d049649b660e10.png)
电子在复合体Ⅳ上的传递
¾ 1对电子流 过复合体Ⅳ， 2个质子泵出 线粒体基质进 入膜间隙。
由13个亚基组成。
含有色素a、a3和 两个铜离子CuA、 CuB，血红素a与 CuA结合, CuB 与 a3形成双核中心.
* 括号表示细菌的亚基数目 泛醌 和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。
呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置
Cytc
e-
胞液侧
Ⅰ NADH+H+
NAD+
e-
Q e-
Ⅱ e-
延胡索酸
琥珀酸
e- 线粒体内膜
Ⅳ Ⅲ
基质侧 H2O 1/2O2+2H+
复合体之间没有前后关系，但作用相同，将电子传 递到Q，只是来源不同。
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
简写为NADH−Q还原酶, 即复合物I，它的作用是催化NADH 的氧化脱氢以及Q的还原。所以它既是一种脱氢酶，也是一 种还原酶。 NADH−Q还原酶最少含有16个多肽亚基。它的活 性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白。
复合体Ⅰ NADH→ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN -2
NADH脱氢酶（NADH-Q还原酶）
NADH+H+
FMN
Fe2+－S
NAD+
FMNH2
Fe3+－S
琥珀酸脱氢酶（琥珀酸-Q还原酶）
succinate Fumarate
FAD FADH2
Fe2+－S Fe3+－S
CoQ CoQH2
CoQ CoQH2
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
氧化磷酸化,底物水平磷酸化,光合磷酸化异同
【氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光合磷酸化的异同】1. 氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）是细胞内线粒体内外膜蛋白质复合物将NADH 和FADH2原子分别经线粒体內膜氧化还原（redox）反应，最终与氧发生反应，合成 ATP的过程。
氧化磷酸化产生能量最多，效率最高，产生ATP 最多。
2. 底物水平磷酸化（substrate-level phosphorylation）是指磷酸化过程发生在进行酶催化的反应过程中。
例如在糖酵解和三羧酸循环过程中，葡萄糖分解产生丙酮酸，磷酸化形成ATP，其中没有氧气参与。
3. 光合磷酸化（photosynthetic phosphorylation）是指在植物叶绿体叶绿体的膜系统中，光能转化为生化能的过程膜蛋白质复合物将NADPH和ATP提供给细胞利用。
4. 三种磷酸化的不同点：- 发生位置不同：氧化磷酸化发生在线粒体内外膜蛋白质复合物中；底物水平磷酸化发生在酶催化的反应过程中；光合磷酸化发生在叶绿体膜系统中。
- 物质来源不同：氧化磷酸化的物质来源是NADH和FADH2；底物水平磷酸化的物质来源是底物；光合磷酸化的物质来源是光合作用产生的NADPH和ATP。
- 发生过程不同：氧化磷酸化需要氧气参与；底物水平磷酸化不需要氧气参与；光合磷酸化需要光能转化为生化能。
5. 三种磷酸化的相同点：- 目的都是产生ATP，提供细胞所需能量。
- 都是细胞内能量代谢过程的重要环节。
6. 个人理解：- 氧化磷酸化是细胞内产生ATP最重要的途径，也是维持细胞正常功能的必要过程。
- 底物水平磷酸化在缺氧情况下也能产生ATP，对一些特殊环境下的生物生存起着重要作用。
- 光合磷酸化是植物细胞内利用光能进行能量代谢的关键过程，支持了整个植物生物体的生长和发育。
通过以上探讨和总结，我们更深入地了解了氧化磷酸化、底物水平磷酸化和光合磷酸化三者之间的异同，也对细胞内能量代谢过程有了更全面、深刻和灵活的理解。
简述氧化磷酸化过程
简述氧化磷酸化过程
在化学反应中，氧化磷酸化过程是指利用氧化物将磷的原子转化为磷酸铵（NH4H2PO4）的化学反应。
氧化磷酸化反应通常涉及这样三种反应：
1.硫酸氢磷氧化：
2H3PO4 + 3O2 → 2H2SO4 + 6H2O + 2PiO5
2.硝酸磷酸氧化：
H3PO4 + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O + PiO5
3.氧气还原磷：
H3PO4 + O2 → H2O + PiO5
氧化磷酸化反应可以将磷转变为磷酸的氮形式，磷酸是有机肥料的主要原料，这种反应可以改变磷在有机物中的状态，从而使它们成为可以被植物吸收的有机肥料。
氧化磷酸化反应的步骤主要包括：
1.氧化剂的添加，通常是由硫酸或硝酸构成的有机物。
2.在碱性环境下，氧化剂将磷原子氧化，并形成氮氧化物，这些氮氧化物将以磷酸的形式溶于水中。
3.然后，氯化物将被添加到溶液中，以禁止磷酸的氧化，并使它们成为氮磷酸的形式。
4.最后，磷酸铵水溶液将被缓冲至适宜PH，以保持它们的稳定性。
- 1 -。
氧化磷酸化三个过程
氧化磷酸化三个过程氧化磷酸化是指将磷化合物（比如磷矿石）转化为可溶性的磷酸化合物的化学过程。
这个过程是冶金工业生产中得到磷肥的重要方法之一。
下面将详细介绍氧化磷酸化的三个过程。
第一个过程是矿石的预处理：在氧化磷酸化之前，通常需要对磷矿石进行一系列的物理和化学处理来提高酸化反应的效果。
首先，将矿石破碎成合适的颗粒大小，以增加反应表面积。
其次，将矿石进行浸泡处理，常用的溶液有水、盐酸或硝酸等，以去除矿石表面的杂质。
此外，还可以进行磷酸浸出处理，利用化学方法将矿石中的磷酸化合物溶解出来。
这些处理过程可以使矿石的品位提高，为后续的酸化反应打下基础。
第二个过程是磷矿石的酸化：酸化是将磷矿石中的磷酸化合物转化为可溶性磷酸化合物的关键步骤。
酸化通常使用浓硫酸作为酸化剂。
首先，将预处理后的磷矿石与浓硫酸反应，生成矾石和硅酸。
接着，通过加热，将反应产物中的矾石和硅酸分解生成二氧化硫和磷酸。
磷酸可以通过水解反应形成溶解度较高的磷酸溶液，而二氧化硫则可以用来制取硫酸。
第三个过程是磷酸的提取和纯化：在酸化反应中，生成的磷酸通常是以溶液的形式存在，所以还需要将磷酸从溶液中提取出来，并进行纯化处理。
常用的提取方法是通过萃取、结晶等工艺。
首先，将磷酸溶液与有机溶剂（如甲醇）进行萃取，使磷酸转移到有机相中。
然后，通过蒸馏或结晶等手段对有机相进行处理，得到纯净的磷酸。
最后，对提取和纯化后的磷酸进行质量检验，确保其符合冶金工业的要求。
总结起来，氧化磷酸化的过程可以分为三个阶段：矿石的预处理、磷矿石的酸化以及磷酸的提取和纯化。
这三个过程都是相互关联、相互依赖的。
通过合理的工艺设计和操作控制，可以高效地将磷矿石转化为可溶性的磷酸化合物，为冶金工业的磷肥生产提供了重要的技术支持。
同时，也提醒我们在磷矿石的开采和处理中要做好环境保护和资源利用的工作，以保持可持续发展的协调性。
光合磷酸化
谢谢观看
若按700nm波长光计算，48个光量子有48×170=8265千焦耳/摩尔能量，在标准条件下，1摩尔葡萄糖需花 2881千焦耳自由能，因此光合作用能量利用效率为288l/8265%=35%。
机理
光合磷酸化与电子传递的偶联关系
三种光合磷酸化作用都与电子传递相偶联。如果在叶绿体体系中加入电子传递抑制剂，那么光合磷酸化就会 停止；同样，在偶联磷酸化时，电子传递则会加快，所以在体系中加入磷酸化底物会促进电子的传递和氧的释放。
磷酸化和电子传递的关系可用ATP/e2-或P/O来表示。ATP/e2-表示每对电子通过光合电子传递链而形成的 ATP分子数；P/O表示光反应中每释放1个氧原子所能形成的ATP分子数。比值越大，表示磷酸化与电子传递偶联越 紧密。从图4-15或（4-27）式看,经非环式电子传递时分解2分子H2O，放1个O2与传递2对电子，使类囊体膜腔内 增加12个H+(放氧复合体处放4个H+，PQH2与Cytb6/f间的电子传递时放8个H+)，如按12个H+形成3个ATP算，即传 递2对电子放1个O2，能形成3个ATP，即ATP/e2或P/O理论值应为1.5，而实测值是在0.9～1.3之间。
光合磷酸化
生物学术语
01 概念
03 机制 05 机理
目录
02 类型 04 叶绿体ATP酶
光合磷酸化是指由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。
概念
光合磷酸化(photophosphorylation)是植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化腺二磷（ADP） 与磷酸（Pi）形成腺三磷（ATP）的反应。有两种类型：循环式光合磷酸化和非循环式光合磷酸化。前者是在光 反应的循环式电子传递过程中同时发生磷酸化，产生ATP。后者是在光反应的非循环式电子传递过程中同时发生 磷酸化，产生ATP。在非循环式电子传递途径中，电子最终来自于水，最后传到氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）。因此， 在形成ATP的同时，还释放了氧并形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。
光合磷酸化与氧化磷酸化的异同点
光合磷酸化与氧化磷酸化的异同点光合磷酸化和氧化磷酸化是两种不同的能量合成途径，它们都是生命活动中重要的能量转换过程，在许多方面具有相似性和不同之处。
本文将从以下几个方面探讨光合磷酸化与氧化磷酸化的异同点。
1.反应方程式光合磷酸化发生在光合细胞中，通过光合作用利用光能将水分子分解成氧气和电子，产生ATP和NADPH。
相应的反应方程为：6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2可以看出，光合磷酸化的反应方程式包括了光能的作用和水分子的分解，而氧化磷酸化的反应方程式则不涉及光能的作用，只涉及有机分子的分解和ATP的产生。
2.电子传递在两种磷酸化过程中，都涉及到电子传递。
然而，在光合磷酸化中，电子传递是通过光合色素复合物和电子传递链来完成的。
光合色素复合物位于光合膜中，其中包括光合学单位和色素复合物，光合学单位能够吸收光能并将其转化为电子激发能，造成电子从氧化剂中迁移到还原剂中。
对于氧化磷酸化，电子传递是通过线粒体内色素复合物和呼吸链来完成的。
其中的电子原子团（NADH）和双氢吡啶核酸（FADH2）作为电子供体，将电子传递给呼吸链中的不同分子，以便产生质子梯度和终端电子受体（O2）的还原。
3.ATP产生虽然光合磷酸化和氧化磷酸化都可以产生ATP，但它们产生ATP的机制并不相同。
在光合磷酸化中，ATP由光合膜内光合作用体系中的ATP合酶催化产生。
而在氧化磷酸化中，产生ATP的机制是通过线粒体内呼吸链上氧化还原反应来驱动ATP合成酶活性，这种反应被称为化学耦合。
4.产生物与产生ATP相比，光合磷酸化并不产生有机物，而是产生了NADH、NADPH等电子载体。
最终，这些电子将被用于二氧化碳的固定和产生有机物。
而氧化磷酸化则在糖的完整氧化过程中产生了二氧化碳和水，并在此过程中释放能量并产生ATP。
总结综上所述，在光合磷酸化和氧化磷酸化中，存在着明显的异同点。
磷酸化过程中的反应方程不同、电子传递的方式不同、产生的物质不同，但都处于生命活动中重要的能量转换过程。
4 呼吸作用和光合作用和酶
呼吸作用和光合作用和酶1.细胞呼吸：细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程。
2.无氧呼吸：是指有机碳化合物经彻底或者不彻底氧化，所脱下来的电子经部分电子传递链，最后传给外源的无机氧化物(个别是有机氧化物)并释放较少能量。
3.光呼吸：在CO2很少而O2很多的情况下，加氧酶能够固定O2，产生一种二碳化合物，然后细胞又将这种二碳化合物分解为CO2和水，并消耗能量的过程。
光呼吸像细胞呼吸一样将糖转化为CO2但又不产生ATP。
C4植物能有效防止光呼吸。
4.氧化磷酸化和光合磷酸化：①氧化磷酸化：通过生物氧化作用，将食物分子中储存的化学能转变为生物能，即将化学能转换成ATP分子的高能磷酸键。
然后再通过ATP分子磷酸键的分解释放能量，为生物体提供所需能量的过程。
②光合磷酸化：通过光合作用，将光能转化成ATP分子的高能磷酸键，再利用ATP的能量合成糖类物质。
5.底物水平的磷酸化：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，不包括氧化磷酸化和光合磷酸化。
6.三羧酸循环：是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，因为这个循环中几个主要的中间代谢产物是含有三个羧基的柠檬酸，所以又叫三羧酸循环。
三羧酸循环是三大营养素的最终代谢通路，又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
从生成的乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，柠檬酸经一系列反应一再氧化脱羧，再降解成草酰乙酸的过程。
7.酵解：葡萄糖经过酶催化作用降解生成丙酮酸，并伴随生成ATP的过程。
此过程在细质基质中进行，是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解的共同代谢途径。
8.光反应和碳反应：9.双重呼吸：鸟类适应飞行生活的一种呼吸方式。
（但近年来的一些研究发现双重呼吸同样存在于某些爬行类身上）鸟类在呼吸的时候，吸入的空气先通过肺内，其中部分还没有来得及和血液进行气体交换而直接进入气囊，这里并无呼吸作用发生。
在呼气时，气囊中的空气会被压出体外，但必须先通过肺，于是又顺便在肺中补行一次气体交换。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖写出氧化磷酸化和光合磷酸化的具体过程。
、
氧化磷酸化：
代谢物脱下的氢离子和电子经电子呼吸链传递到O，生成水，同时释放的能量使ADP磷酸化成ATP的过程即氧化磷酸化，也是电子传递与ATP形成的偶联机制。
具体过程：
1.蛋白质、糖类、脂肪、经过分解后，产生相关产物，产生乙酰CoA后进入
三羧酸循环
2.三羧酸循环后产生含有高能电子的NADH与FADH2
3.进入电子传递链（2条途径）
1）NADH呼吸链：
复合体Ⅰ（氧化NADH，获得高能电子并传递给CoQ）→CoQ →复合体Ⅲ（氧化UQH2，获得电子传递给Cytc ）→Cytc →复合体Ⅳ（氧化Cytc ，获得电子并传递给O2，泵出H+）→O2
2）FADH2呼吸链：
复合体Ⅱ→CoQ →复合体Ⅲ→Cytc →复合体Ⅳ→O2
4.高能电子通过电子传递链传递给氧生成水
5.质子驱动，ATP合成
电子传递过程中，膜上电子传递复合物将基质中质子转运至膜间隙，形成
ATP合成酶所需的质子梯度，使ADP磷酸化成ATP。
光合磷酸化
叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化ADP与磷酸（Pi）形成ATP 的反应。
在光合作用的光反应中,除了将一部分光能转移到NADPH中暂时储存外,还要利用另外一部分光能合成ATP,将光合作用与ADP的磷酸化偶联起来,这一过程称为光合磷酸化。
具体过程：
1.捕光色素/天线色素（大部分叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素）捕获光能
光，不发生光化学反应
2.反应中心色素（特殊状态的叶绿素a）将光能转变为化学能，分为P700与
P680
3.反映中心色素、原初电子供体（D）和原初电子受体(A)组成反应中心
4.捕光色素捕获光能，通过共振，反应中心色素被激发，在原初电子供体处
获得电子，并将电子传递给原初电子受体，反应中心色素被氧化，从原初电子供体处得电子恢复原初状态，电子供体被氧化。
氧化还原不断发生，实现D被氧化A被还原，光能转换为化学能。
5.电子传递：
LHCⅡ中天线色素分子吸收光能并将光能传递给P680，P680夺取水中电子，将水氧化成O2，Pheo将电子传递给PQ，PQ接受电子并将基质中的质子转移至类囊体。
建立质子梯度。
Cytb6f将电子传递给PC，连接PSⅡ与PSⅠ。
PC接受电子后结合并传递给PSⅠ中激发态P700。
电子传递到Fd-NADP+还原酶，合成NADPH。
6.非循环式光合磷酸化：2H2O + 2NADP+ + 8光子/ 4e- O2 +
2NADPH + 2H+
7.电子从H2O经PSII、PQ、Cytb6f、PC、PSI、Fd最终传递给NADP+ 生
成ATP，同时还有NADPH的产生和O2的释放。
8.循环光合磷酸化：由PSI单独完成，电子经PSI、Fd、Cytb6f、PC传回
PSI。
只生成质子梯度驱动ATP合成。
无NADPH与O2生成。
❖为什么说线粒体和叶绿体是半自主性的细胞器？
叶绿体、线粒体中既存在DNA，又有蛋白质合成系统，可以编码并合成自身某些蛋白质，具有自主性。
但本身的遗传系统储存信息少，不能完全完成自身蛋白质的合成，还需要大量来自于细胞核DNA的遗传信息。
1.线粒体和叶绿体DNA均呈双链环状，不含组蛋白，以半保留方式自我复制。
mtDNA在S期及G2期复制，而cpDNA在G1期复制。
它们的复制受核控制，所需DNA聚合酶是由核基因编码的，在细胞质核糖体上合成。
2.线粒体与叶绿体中的蛋白质
绝大多数蛋白质由核DNA编码，在细胞质核糖体上合成后运输到线粒体与叶绿体中。
少量自身特异蛋白由自身DNA编码，并在自身核糖体上合成。
其中，叶绿体中某些蛋白质可由核DNA编码，在叶绿体核糖体上合成。
3.线粒体、叶绿体基因组与细胞核的关系
线粒体与叶绿体的生命活动受细胞核及自身基因的共同调控。
细胞中细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因表达调控等层次上建立的分子机制
称为核质互作。
当核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变，引起细胞中分子协作机制出现严重障碍时，细胞或生物个体会表现出异常表型，这类表型背后的分子机制统称为核质冲突。
所以，它们的生物合成涉及两个彼此分开的遗传系统，遗传上由自身基因组和核基因共同控制，故称为半自主细胞器。