細菌結構和電子傳遞鏈

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細菌結構和電子傳遞鏈之间的区别

細菌結構 vs. 電子傳遞鏈

細菌（真細菌）的細胞結構獨特，與古菌和真核生物細胞結構有很大不同。 細菌的細胞結構相比真核生物，要簡單很多。細菌最外層的結構爲細胞壁。往內，則依次爲細胞膜、細胞質及擬核。部分細菌還具有莢膜、芽孢、鞭毛等特殊結構。另外，細菌還有膜內摺形成的間體結構。與真核細胞不同，細菌一般來說沒有核膜包被的細胞核，也沒有複雜的內膜系統。其唯一的細胞器爲核糖體。通過革蘭氏染色，可以將細菌分爲革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌。革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌的細胞壁、鞭毛等在結構上均存在差異。 值得注意的是，目前只有大約1%的細菌得到了充分闡釋，人們對細菌結構的認知也僅僅是以這些細菌爲基礎，對其共性進行歸納，不能保證能完全代表所有細菌。例如，已經發現並不完全符合典型革蘭氏陽性菌/格蘭氏陰性菌特徵的細菌；浮黴菌門的細菌的核有膜包被，等 。. 電子傳遞鏈又稱呼吸鏈，是氧化磷酸化的一部分，位于原核生物細胞膜或者真核生物的粒線體内膜上，葉綠體在類囊體膜上所進行的進行光合磷酸化過程，高能電子在膜上一系列蛋白傳送的過程，藉由膜蛋白的氧化與還原將其能量逐漸釋放出來，造成膜外與膜內質子濃度的差異(proton-gradient)，而這些質子再由高濃度往低濃度運送，及一對質子（H+離子）的轉移這電子轉移穿膜，這產生的電化學質子濃度的差異驅動ATP合成，或形成化學能三磷酸腺苷（ATP）的產生。電子在電子傳遞鏈中的最終受體是氧分子。 電子傳遞鏈通過氧化還原反應，從陽光在光合作用中，或者如在醣類，細胞呼吸氧化的情況下獲取能量。在真核生物中，一個重要的電子傳遞鏈在線粒體內膜發現，通過使用ATP合成酶作氧化磷酸化反應。還發現在有光合作用的真核生物葉綠體的類囊體膜上。在細菌中電子傳輸鏈位於其細胞膜上。 在葉綠體中，光驅動水轉化為氧，並藉由傳遞H+離子跨越葉綠體膜轉化NADP+成NADPH。在粒線體中，則是將氧轉化成水，NADH至NAD+和琥珀酸鹽至富馬酸鹽建立質子梯度。 包括了四個膜蛋白複合物和脂溶性電子載體，用於將還原電勢轉化爲跨膜的質子梯度。.

真核生物

真核生物（学名：Eukaryota）是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核，因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核，因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的，都属于三域系统中的真核生物域，另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性，因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信，從基因證據來看，真核生物是細菌與古菌的基因融合體，它是某種古菌與細菌共生，異種結合的產物。.

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氧化磷酸化

氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，縮寫作 OXPHOS）是细胞的一种代谢途径，该过程在真核生物的线粒体内膜或原核生物的细胞膜上发生，使用其中的酶及氧化各类营养素所释放的能量来合成三磷酸腺苷（ATP）。虽然地球上的生物消耗的能源物质范围极广，为合成代谢直接提供能量的分子却几乎都是ATP。几乎所有的好氧性生物都以三羧酸循环-氧化磷酸化作为制造ATP的主要过程。该途径如此普遍的原因可能是：与其他的代谢途径，特别是糖酵解之类的无氧发酵途径相比，它能更高效地释放能量。 氧化磷酸化期间，电子在氧化还原反应中从电子供体转移到电子受体，例如氧。氧化还原反应所释放的能量用于合成ATP。在真核生物中，这些氧化还原反应在一系列线粒体内膜上的蛋白质复合体的参与下完成，而在原核生物中，这些蛋白质存在于细胞膜间隙中。这一串蛋白质称为电子传递链。真核生物包含五种主要的蛋白质复合体，而原核生物中存在许多不同的酶，以便利用各种电子供体和受体。 在“电子传递”过程中，质子被电子流过电子传递链所释放的能量泵出线粒体内膜。这会以pH梯度和跨膜电势差的形式产生势能。储存的能量通过让质子顺梯度跨膜内流，由称为ATP合酶的大型酶所使用；这个过程称为化学渗透。这种酶在磷酸化反应过程中就像一台机械马达，酶的一部分在质子流的驱动下不停旋转，将二磷酸腺苷（ADP）合成为三磷酸腺苷。 虽然氧化磷酸化是新陈代谢的重要组成部分，它却会产生活性氧如超氧化物和过氧化氢，使自由基扩散开来，破坏细胞及造成病变，还有可能导致老化。该代谢途径中的酶也是许多药物和毒物所抑制的目标。.

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