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底物水平磷酸化的名詞解釋

  底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation):物質(zhì)在 生物氧化過程中,常生成一些含有 高能鍵的化合物,而這些化合物可直接 偶聯(lián) ATP或GTP的合成,這種產(chǎn)生ATP等高能分子的方式稱為底物水平磷酸化。

  底物水平磷酸化的差別:

  1. 氧化磷酸化 偶聯(lián) 在 生物氧化過程中, 代謝物脫下的氫經(jīng) 呼吸鏈氧化生成水時(shí),所釋放出的能量用于 ADP磷酸化生成 ATP。氧化是放能反應(yīng),而ADP生成ATP是 吸能反應(yīng),這兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行,即氧化時(shí) 偶聯(lián)磷酸化的過程稱為氧化磷酸化。這種方式生成的ATP約占ATP生成總數(shù)的80%,是維持生命活動(dòng)所需能量的主要來源。

  2. 電子傳遞鏈中ATP形成的部位

  3. 影響氧化磷酸化的因素

  (1)ATP與ADP的調(diào)節(jié)作用: ADP/ATP比值下降,說明細(xì)胞儲(chǔ)備ATP較多,所以 氧化磷酸化速度緩慢甚至停止。反之這個(gè)比值升高說明細(xì)胞需要 ATP,于是氧化磷酸化加速進(jìn)行。

  (2) 甲狀腺素的調(diào)節(jié)作用: 導(dǎo)致氧化磷酸化增強(qiáng),促進(jìn)物質(zhì) 氧化分解代謝,結(jié)果耗氧量和產(chǎn)熱量均增加。故 甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)的病人常出現(xiàn) 基礎(chǔ)代謝率( BMR)增高、怕熱,易出汗等癥狀。

  (3)氧化磷酸化的 抑制劑:氧化磷酸化的抑制劑主要有兩類:一是抑制 電子傳遞的抑制劑( 呼吸鏈抑制劑);另一類是使氧化磷酸化拆離的 解偶聯(lián)劑。呼吸鏈抑制劑的作用與一定部位的電子傳遞體結(jié)合而阻礙其電子傳遞。

  氧化磷酸化解偶聯(lián)劑不影響呼吸鏈的電子傳遞,但能減弱或停止ATP合成的 磷酸化反應(yīng)。最常見的解偶聯(lián)劑是2,4-二硝基苯酚(DNP)。

  底物水平磷酸化的特點(diǎn):

  底物水平磷酸化指 高能化合物的放能 水解作用或與 基團(tuán)轉(zhuǎn)移相 偶聯(lián)的 ATP合成作用。不包括 光合磷酸化或 呼吸鏈中 氧化磷酸化的ATP生成過程。例如: 糖酵解途徑中產(chǎn)生的 高能磷酸化合物 甘油酸-1,3-二磷酸和烯醇式 磷酸丙酮酸在酶的作用下,高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到 ADP分子上生成ATP。又如三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的高能 硫酯化合物 琥珀酰輔酶A在酶的作用下水解成 琥珀酸,同時(shí)使GDP 磷酸化為GTP,GTP再與ADP作用生成ATP。這些都是底物水平磷酸化的實(shí)例。底物水平磷酸化沒有共同的作用機(jī)制。

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