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氧化磷酸化的发展历史介绍

2022.6.20

  对氧化磷酸化的研究起源于阿瑟·哈登1906年的报告,阐述了磷酸盐在细胞发酵中的重要作用,但最初只知道糖磷酸盐与此相关。然而在20世纪40年代初,糖的氧化和ATP的生成之间的联系被赫尔曼·卡尔卡牢牢确立,同时在1941年,弗里茨·阿尔伯特·李普曼确认ATP在能量传递中起核心作用。后来在1949年,莫里斯·弗里德金与阿尔伯特·伦宁格证明,辅酶NADH与代谢途径如三羧酸循环及ATP的合成有关。

  又过了二十年,ATP的生成机制依然是个谜,同时科学家也在寻找那个难以捉摸的连接氧化与磷酸化反应的“高能中间体”。这个难题在彼得·米切尔于1961年发表的化学渗透理论中得到了解决。起初,这个看法极具争议,但随时间流逝,它逐渐为人们所接受,米切尔也于1978年获颁诺贝尔物理学奖。随后的研究集中于提纯和描述所涉及的酶,其中戴维·格林和埃夫拉伊姆·莱克分别对电子传递链上复合体和ATP合酶的研究作出了重大贡献。解决ATP合酶机制的关键步骤由保罗·博耶1973年构想的“结合变构”机制所解释,随后是1982年他提出的旋转催化的激进想法。较近期的工作包括由约翰·沃克完成的氧化磷酸化酶的结构研究。沃克和博耶于1997年被授予诺贝尔化学奖。

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