細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能ppt課件(參考版)
2025-05-08 04:10本頁(yè)面
【正文】 ATP 此項(xiàng)工作不僅提供了 F1— ATPase分子中 ?亞基單方向旋轉(zhuǎn)的分子模型，證明了Boyer模型的正確性，而且把大分子結(jié)構(gòu)與功能的研究帶上了單分子水平，展現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)性研究的廣闊前景。 Cross實(shí)驗(yàn)室為證明旋轉(zhuǎn)催化機(jī)制設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn) 制備 ? D380C – F1 ? ?T HS ?L HS ?O HS HS ? ?T S ?L HS ?O HS S ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?T S ?L HS ?O HS S * * * ? ?O HS S ?L S * * ?T HS * * ? ?L HS ?O S S * ?T HS * 形成 ? ?間二硫鍵 與放射性標(biāo)記的 ?亞基重組 解離、分析 ? ?中的放射性 重新氧化形成二硫鍵 加入 Mg、 ATP使酶催化 亞基解離 還原 ? ?間 二硫鍵 ? ? ? ? ? ? Coverslip HisTag NiNTA Biotin Streptavidin Actin filament Yashida實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及觀察 F1— ATPase旋轉(zhuǎn)所用的系統(tǒng) 突變 1：在 ?亞基 N端加上 10個(gè) His組成的尾巴； 突變 2：把 ?亞基107Ser突變成 Cys。 C ? ? a ? ? ? ? ? ? ? ATPase的旋轉(zhuǎn)催化機(jī)制的其它實(shí)驗(yàn)證據(jù) Cross實(shí)驗(yàn)室 根據(jù)牛心線(xiàn)粒體 F1— ATPase的晶體結(jié)構(gòu)，用基因工程方法在 ?亞基上靠近 ?亞基的地方引入一個(gè)Cys殘基，使得單個(gè) ?亞基與 ?亞基之間能形成專(zhuān)一的二硫鍵交聯(lián)。 結(jié)合變化機(jī)理示意圖 ADP+Pi Proten Flux H+ ATP +H2O ADP+Pi Proten Flux 有于 ADP與 Pi結(jié)合的構(gòu)象 有于 ADP與 Pi生成 ATP的構(gòu)象 有利于 ATP釋放的構(gòu)象 ATP ATPase的旋轉(zhuǎn)催化模型 線(xiàn)粒體內(nèi)膜 ATP ADP+Pi b 內(nèi)側(cè) 外側(cè) H+ FO F1 旋轉(zhuǎn)催化理論認(rèn)為當(dāng)質(zhì)子流通過(guò) Fo單元返回基質(zhì)時(shí)，觸發(fā)了 C亞基的旋轉(zhuǎn)， C亞基帶動(dòng) ?、 ?以至 (??)3復(fù)合物一起旋轉(zhuǎn)，使 ? 和 ?亞基發(fā)生構(gòu)象變化 ,從而導(dǎo)致 ATP的合成。在此基礎(chǔ)上， 1993年 Boyer又提出提出 旋轉(zhuǎn)催化理論 (rotation catalysis mechanism)，更好地解釋了 ATP酶作用機(jī)理。 化學(xué)滲透假說(shuō) (chemiosmotic hypothasis) O2 H2O 化學(xué)滲透假說(shuō)模型 線(xiàn)粒體外間隙 基質(zhì) 琥珀酸 延胡索酸 ADP+Pi ATP NADH+H+ NAD+ 4H+ 2H+ 4H+ 內(nèi)側(cè)呈堿性 pH產(chǎn)生化學(xué)能 質(zhì)子遷移驅(qū)動(dòng) ATP合成 內(nèi)側(cè)呈負(fù)電性產(chǎn)生電極電勢(shì) 線(xiàn)粒體外膜 線(xiàn)粒體內(nèi)膜 H+ H+ ATP合酶結(jié)構(gòu)示意圖 ? ? ? OSCP ? F1 H+通道 ? ? ? ? FO 柄 DCCD結(jié)合蛋白 內(nèi)膜外側(cè) 內(nèi)膜內(nèi)側(cè) ? OSCP:寡霉素受體敏感蛋白， DCCD:二環(huán)己基碳二亞胺 Racker的氧化磷酸化重建示意圖（ 1963年） ATP合成的結(jié)合變化機(jī)制和旋轉(zhuǎn)催化機(jī)制 1994年英國(guó)科學(xué)家 Walker發(fā)表的高分辯率的牛心線(xiàn)粒體ATP酶晶體的三維結(jié)構(gòu)， 證明在 ATP酶合成 ATP的催化循環(huán)中三個(gè) β 亞基的確有不同構(gòu)象， 有力地支持了 Boyer的假說(shuō)。 ′ = 2 [()] = mol1 總反應(yīng) ： FADH2+1/2O2→FAD+H 2O ΔG176。 ′ = nFΔ E176。 一、 氧化磷酸化能量轉(zhuǎn)化機(jī)制 二、 光合磷酸化能量轉(zhuǎn)化機(jī)制 生物界的能量傳遞及轉(zhuǎn)化總過(guò)程 一、氧化磷酸化能量轉(zhuǎn)化機(jī)制 生物氧化的 三個(gè)階段 呼吸鏈組成 和 電子傳遞過(guò)程中的自由能變化 H+— ATP酶 的結(jié)構(gòu)與功能研究 Mitchell的 化學(xué)滲透假說(shuō) （ chemiosmotic hypothesis） ATP合成的分子機(jī)制研究的新進(jìn)展 ? 結(jié)合變化機(jī)制 （ binding change mechanism） ? 旋轉(zhuǎn)催化機(jī)制 （ rotation catalysis mechanism） 二．光合磷酸化能量轉(zhuǎn)化機(jī)制 1． 葉綠體的結(jié)構(gòu) 和 光合鏈 2． 光合磷酸化機(jī)理 3． 氧化磷酸化和光合磷酸化的比較 線(xiàn)粒體及三分子體結(jié)構(gòu) 脂肪 葡萄糖、其它單糖 三羧酸循環(huán) 電子傳遞（氧化） 蛋白質(zhì) 脂肪酸、甘油 多糖 氨基酸 乙酰 CoA e 磷酸化 +Pi 小分子化合物分解成共同的中間產(chǎn)物 乙酰 CoA 共同中間物進(jìn)入三羧酸循環(huán) ,氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞生成 H2O，釋放出大量能量，其中一部分通過(guò)磷酸化儲(chǔ)存在 ATP中。線(xiàn)粒體內(nèi)膜、葉綠體類(lèi)囊體膜和細(xì)菌的質(zhì)膜是能量轉(zhuǎn)換的主要場(chǎng)所，從而成為研究生物能量代謝的中心。 一些真核細(xì)胞多肽鏈上 N端的信號(hào)肽的結(jié)構(gòu)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1