2024/11/1 张星元：发酵原理 1 第五节 质子运动势 和质子回路
2024/11/1 张星元：发酵原理 2 生物能学 （bioenergetics）是能量代 谢领域中专门研究能量转换膜（如线粒体 内膜、原核生物细胞的质膜等）及其功能 的学说。生物能学能帮助我们分析和理解 微生物有关代谢能的能量形式转换的机制。 本节主要讨论化学渗透假设，电子传递链、 ATP酶、载体蛋白在膜上的分布以及质子 运动势的产生原理，并对生物能学中的质 子回路与电学中的电路（电子回路）进行 比较
2024/11/1 张星元：发酵原理 3 2.5.1 化学渗透假设及质子运动势 2.5.2 微生物细胞内代谢能形式的转换
2024/11/1 张星元：发酵原理 4 2.5.1 化学渗透假设及质子运动势
2024/11/1 张星元：发酵原理 5 2.5.1.1 化学渗透假设 2.5.1.2 电子传递链成员、ATP合成酶 以及载体蛋白在膜上的分布 2.5.1.3 质子运动势
2024/11/1 张星元：发酵原理 6 2.5.1.1 化学渗透假设
2024/11/1 张星元：发酵原理 7 化学渗透假设的要点： ①生物膜具有拓扑学的完整性，它对离子， 特别是H+和OH-离子是不通透的（借助 特异的交换系统才能跨膜输送）； ②膜结构（蛋白质和脂质分布）的不对称 性导致膜功能的方向性； ③电子在电子传递链上的传递导致质子向 膜外排放； ④膜上嵌有用于质子跨膜的ATP磷酸化酶 （ATP合成酶）
2024/11/1 张星元：发酵原理 8 2.5.1.2 电子传递链、ATP 合成酶以及 载体蛋白在膜上的分布
2024/11/1 张星元：发酵原理 9 由磷脂双分子层组成的单位膜中 相对固定地镶嵌着电子传递链的成员、 ATP合成酶及载体蛋白。电子传递链 是一系列相互作用的多肽。它们各自 形成的氧化还原电极对还原电位的高 低顺序，以及它们在膜上的空间关系 的相对固定，为电子在电子传递链上 按相对固定的顺序流动提供了保证
2024/11/1 张星元：发酵原理 10 呼吸链的主要成分是具有辅基 的载体蛋白，这些辅基的氧化还原 电位处于 NAD+ 和分子氧之间，在真 核微生物的线粒体膜和细菌的细胞 质膜上，NADH的电子经还原电位逐 步提高的一连串载体，一直传送到 分子氧