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质子动力势 发布于:

质子动力势proton-motive force,是电化学H+梯度,电子传递和质子泵送相偶联的结果。

pH梯度(△pH)及电位梯度(Ψ),两者共同构成电化学梯度,即质子动力势(△P)。

生物系统中,蛋白质、脂肪和糖等能量物质在氧化阶段释放的能量以高能电子形式由NAD和FAD从底物中移出,这些电子由NADH和FADH2携带,借助内膜上呼吸链的电子传递能力传递给O2。电子在传递过程中能量放出,被用于质子H跨膜泵送,即将质子从线粒体基质逆浓度地跨膜运到膜间腔,从而在内膜两侧产生了一个电化学的H梯度。

根据“化学渗透假说”,当电子沿呼吸链传递时,所释放的能量将质子从内膜基质侧(M侧)泵至膜间隙(胞质侧或C侧),由于线粒体内膜对离子是高度不通透的,从而使膜间隙的质子浓度高于基质,在内膜的两侧形成pH梯度(△pH)及电位梯度(Ψ),两者共同构成电化学梯度(图7-12),即质子动力势(△P)。

△P=Ψ-(2.3RT/F)△pH

其中T为绝对温度,R为气体常数,F为法拉第常数。大量实验表明,当温度为25℃时△P=Ψ-59△pH,△P的值为220mV左右。


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