2024/11/1 张星元:发酵原理 26 与代谢有关的底物、产物以及还 原力在细胞质和线粒体基质之间的传 递,对真核微生物的代谢是非常重要 的。这主要是因为酵解和 PP 环 (磷 酸戊糖循环)发生在细胞质,而脂肪 酸的β- 氧化( 脂肪酸的降解 )以及 乙酰基的降解(TCA环的氧化过程) 发生在线粒体的基质中
2024/11/1 张星元:发酵原理 26 与代谢有关的底物、产物以及还 原力在细胞质和线粒体基质之间的传 递,对真核微生物的代谢是非常重要 的。这主要是因为酵解和 PP 环 (磷 酸戊糖循环)发生在细胞质,而脂肪 酸的β- 氧化( 脂肪酸的降解 )以及 乙酰基的降解(TCA环的氧化过程) 发生在线粒体的基质中
2024/11/1 张星元:发酵原理 27 由胞质中的酵解作用产生的丙 酮酸,如果要经TCA环氧化,则必 须首先进入线粒体。电子传递磷酸 化作用要求将磷酸根(Pi)和 ADP 送入线粒体,而线粒体中通过电子 传递磷酸化生成的ATP,又必须被 送出线粒体,才能参与细胞质中进 行的需要ATP的反应
2024/11/1 张星元:发酵原理 27 由胞质中的酵解作用产生的丙 酮酸,如果要经TCA环氧化,则必 须首先进入线粒体。电子传递磷酸 化作用要求将磷酸根(Pi)和 ADP 送入线粒体,而线粒体中通过电子 传递磷酸化生成的ATP,又必须被 送出线粒体,才能参与细胞质中进 行的需要ATP的反应
2024/11/1 张星元:发酵原理 28 根据对原核细胞的研究,得知原核细 胞的质膜是不对称的。NADH和分子氧与 膜发生作用的位置只能在膜的内侧,同样, 与膜结合的以FAD为辅酶的脱氢酶也在膜 内侧,这些都是由电子传递链多肽成员在 膜上的定位决定的。因为原核细胞的糖酵 解和TCA环均在同一细胞空间进行,所以 在原核细胞中NADH 的释放电子和氧分子 的接受电子不存在什么空间障碍
2024/11/1 张星元:发酵原理 28 根据对原核细胞的研究,得知原核细 胞的质膜是不对称的。NADH和分子氧与 膜发生作用的位置只能在膜的内侧,同样, 与膜结合的以FAD为辅酶的脱氢酶也在膜 内侧,这些都是由电子传递链多肽成员在 膜上的定位决定的。因为原核细胞的糖酵 解和TCA环均在同一细胞空间进行,所以 在原核细胞中NADH 的释放电子和氧分子 的接受电子不存在什么空间障碍
2024/11/1 张星元:发酵原理 29 对于真核细胞,由于NADH不能跨 过线粒体内膜,要借助所谓的穿梭系统, 其中最简单的系统是3-磷酸甘油/磷酸二 羟丙酮穿梭系统。线粒体的3-磷酸甘油 脱氢酶的催化位点位于线粒体内膜的外 表面,因此 3-磷酸甘油的重新氧化并没 有必要跨过线粒体内膜
2024/11/1 张星元:发酵原理 29 对于真核细胞,由于NADH不能跨 过线粒体内膜,要借助所谓的穿梭系统, 其中最简单的系统是3-磷酸甘油/磷酸二 羟丙酮穿梭系统。线粒体的3-磷酸甘油 脱氢酶的催化位点位于线粒体内膜的外 表面,因此 3-磷酸甘油的重新氧化并没 有必要跨过线粒体内膜
2024/11/1 张星元:发酵原理 30 细菌的细胞膜也有与线粒体内膜类 似电子传递磷酸化的功能,特别是化能 异养型细菌。细菌细胞质膜上也有电子 传递链、ATP 合成酶和输送蛋白 。 但 由于细菌所处的环境远远没有线粒体所 处的真核细胞的内环境稳定,细菌的电 子传递链的组成变化较线粒体大
2024/11/1 张星元:发酵原理 30 细菌的细胞膜也有与线粒体内膜类 似电子传递磷酸化的功能,特别是化能 异养型细菌。细菌细胞质膜上也有电子 传递链、ATP 合成酶和输送蛋白 。 但 由于细菌所处的环境远远没有线粒体所 处的真核细胞的内环境稳定,细菌的电 子传递链的组成变化较线粒体大