生物系统能量由电子传递

刘涛

1978年诺贝尔化学奖授予了英国生物化学家彼得·米切尔，他因研究生物系统中利用能量转移过程解释氧化磷酸化作用机理而获奖。

米切尔1961年创立了化学渗透理论，这是解释氧化磷酸化作用机理的一种学术理论。他认为，电子传递链像一个质子泵。主要在线粒体中进行，电子传递过程中所释放的能量可促使质子从线粒体内膜的里层向外层转移，形成跨膜的氢离子梯度，也就是线粒体外侧的氢离子浓度大于内侧氢离子浓度，并蕴藏了能量。当电子传递给被泵出的质子时，氢离子沿着其浓度梯度的方向穿过线粒体膜时提供能量动力，同时也驱动了氧化磷酸化反应，这样就合成了三磷酸腺苷（ATP），而ATP正是生命活动能量的直接来源。

米切尔的化学渗透学说得到国际科学界的一致公认，这一学说虽然可以解释氧化磷酸化过程的许多性质，但仍有许多问题未能完全阐明，人们至今对ATP合成的分子机制还不十分清楚。

责任编辑 侯秀姣