生物氧化——电子传递链.ppt
1615251280解决。
生 物 氧 化 电子传递链
生物技术学院--生化教研室--xxx
(Gp:) 糖原
(Gp:) 三酯酰甘油
(Gp:) 蛋白质
(Gp:) 葡萄糖
(Gp:) 脂酸+甘油
(Gp:) 氨基酸
乙酰CoA
TAC
2H
呼吸链
H2O
ADP+Pi
ATP
CO2
回顾
Ⅰ：分解
Ⅱ：氧化分解
Ⅲ：氧化磷酸化
(NADH、FADH…)
3
本节主要内容
电子传递链的组成 电子传递链的功能 ATP的产生方式
定义 代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。 亚细胞定位：线粒体内膜
呼吸链
内膜
外膜
基质
(一)呼吸链的组成
四个蛋白复合体
* 泛醌 和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。
人线粒体呼吸链复合体
NAD(P)+和NAD(P)H的结构
NAD+(NADP+)和NADH(NADPH)相互转变
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是异咯嗪环，氧化还原反应时不稳定中间产物是FMN? 。
FMN-黄素单核苷酸
铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行Fe2+ ? Fe3++e 反应传递电子。
Fe4S4的氧化还原反应
铁硫蛋白 (iron-sulfur protein )
泛醌(辅酶Q, CoQ, Q)由多个异戊烯连接形成较长的疏水侧链(人CoQ10)，脂溶性, 在膜中可流动。 不固定于复合体，呈游离状态。氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。
泛醌
细 胞 色 素
细胞色素是一类以血红素(铁卟啉)为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。
血红素中的铁原子可进行Fe2+?Fe3++e反应传递电子, 属单电子传递体。
(Gp:) Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Cytc
Q
(Gp:) NADH+H+
(Gp:) NAD+
(Gp:) 延胡索酸
(Gp:) 琥珀酸
(Gp:) 1/2O2+2H+
(Gp:) H2O
胞液侧
基质侧
线粒体内膜
(Gp:) e-
(Gp:) e-
(Gp:) e-
(Gp:) e-
(Gp:) e-
呼吸链各组分在线粒体内膜中的位置
P129
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
功能: 将电子从NADH传递给泛醌 (ubiquinone)
(Gp:) 复合体Ⅰ NADH→ →CoQ
(Gp:) FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2
复合体Ⅰ的功能
(Gp:) NADH+H+
(Gp:) NAD+
(Gp:) FMN
(Gp:) FMNH2
(Gp:) 还原型Fe-S
(Gp:) 氧化型Fe-S
(Gp:) Q
(Gp:) QH2
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌
(Gp:) 复合体Ⅱ 琥珀酸→ →CoQ
(Gp:) Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3
复合体I和II在线粒体内膜中的功能
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c
(Gp:) 复合体Ⅲ QH2→ →Cyt c
(Gp:) b562; b566; Fe-S; c1
4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶
功能：将电子从细胞色素c传递给氧
(Gp:) 复合体Ⅳ 还原型Cyt c → → O2
(Gp:) CuA→a→a3→CuB
其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。
(Gp:) NADH氧化呼吸链
(Gp:) FADH2氧化呼吸链
复合体Ⅰ
复合体ⅠII
复合体ⅠI
复合体ⅠV
掌握
鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥
(Gp:) ×
抗霉素A 二巯基丙醇
(Gp:) ×
CO、CN-、 N3-及H2S
(Gp:) ×
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
(棕色脂肪组织线粒体)
(Gp:) Ⅲ
(Gp:) Ⅰ
(Gp:) Ⅱ
(Gp:) F0
(Gp:) F1
(Gp:) Ⅳ
(Gp:) Cyt c
Q
胞液侧
基质侧
解偶联 蛋白
(Gp:) 热能
(Gp:) H+
(Gp:) H+
(Gp:) ADP+Pi
(Gp:) ATP
解偶联剂可破坏电化学梯度，使氧化和磷酸化解偶联
3.ATP生成的方式
* 定义 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。例P131
掌握
化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis) 电子经呼吸链传递时，可将质子(H+)从线粒体内膜(对质子不通透)的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。
(Gp:) Ⅲ
(Gp:) Ⅰ
(Gp:) Ⅱ
(Gp:) Ⅳ
(Gp:) F0
(Gp:) F1
(Gp:) Cyt c
(Gp:) Q
(Gp:) NADH+H+
(Gp:) NAD+
(Gp:) 延胡索酸
(Gp:) 琥珀酸
(Gp:) H+
(Gp:) 1/2O2+2H+
(Gp:) H2O
(Gp:) ADP+Pi
(Gp:) ATP
(Gp:) H+
(Gp:) H+
(Gp:) H+
胞液侧
基质侧
(Gp:) + + + + + + + + + +
(Gp:) - - - - - - - - -
化学渗透假说详细示意图
(Gp:) ATP
(Gp:) ATP
(Gp:) ATP
氧化磷酸化偶联的部位
氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
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