ATP的合成途径为何要如此复杂?

ATP合成本身其实只是一个非常简单的反应,只需要ADP Pi 在酶的作用下合成即可 但生物体内却形成了相当复杂的电子传递链与质子梯度偶联的方式来进行,这让我不太理解。尤其是质子梯度形成的意义,难道生物体内就没有游离的质子可以参与ATP合成么?

推荐  (0) | 3人关注关注
2个答案
3 0

Tony_Bio临床医学本科生

2014-02-04 14:17

首先指出ATP的合成不仅是物质加合,还需要能量。能量的获取,比物质的准备更重要。

而能量的来源,根据化学渗透假说,是跨线粒体内膜质子电化学梯度。注意:这是个假说,但是很多证据支持它了。关于化学渗透假说,我刚刚看到另一个提问,附上链接。http://www.guokr.com/question/420079/?_block=question_recommend_related&_pos=2

参与质子梯度形成的质子,是来自于能量代谢底物的,以NADH、FADH2的形式进入呼吸链;线粒体内膜上的呼吸链同时起质子泵的作用,将质子从线粒体基质腔转移到膜间腔以形成质子梯度。这个质子,可不是一般游离的质子,它们“承载”了能量。

氧化磷酸化的意义就在于将营养物质的代谢产物彻底氧化的同时,利用其能量来合成ATP。氧化过程和磷酸化过程是偶联的。相当于将不动产(能源物质)换成了“支票”(NADH、FADH2),然后用“支票”换成“人民币”(ATP)。(这个比方貌似不大恰当)

体内还有底物水平磷酸化来合成ATP(GTP),共有三个反应。这是另一条途径,但作用比氧化磷酸化小得多。
(其实我觉得“水平”二字难以理解;而且其存在意义略显奇怪)

至于为什么电子传递链为什么这么复杂,要保证能量高效的传递、不同底物脱下的氢都能利用、电势能可以逐渐降低,才进化出了复杂的电子传递链吧?

至于为什么是“质子”承担这个任务,可能是质子比较小,含量多;能源物质的碳骨架还可以用于合成,这个H就承载了传递能量的任务?这与进化有关(毕竟线粒体是“内共生”的)?

上为拙见,不知是否满意?欢迎讨论~

0 0

同意楼上
LZ“ATP合成本身其实只是一个非常简单的反应,只需要ADP Pi 在酶的作用下合成即可”这句话本身是有问题的,ATP的合成是能量参与形成高能化合物的过程,如果忽视了能量的存在那么ATP根本没有了合成的必要。因此从能量的角度,ATP的合成需要一系列的电子传递链和质子梯度来传递能量。

原因从生物进化的角度解释的确是个百搭的解释了

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区