2011暑假生化6.生物氧化

1、NADH氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置泛醌 (ubiquinone, UQ)即辅酶Q（ Coenzyme Q， CoQ），属于脂溶性醌类化合物，带有多个异戊二烯侧链。因其为脂溶性，游动性大，极易从线粒体内膜中分离出来，因此不包含在四种复合体中。分子中的苯醌结构能可逆地结合2个H，为递氢体。 NADH+H+ NAD+ FMN FMNH22Fe2+-S 2Fe3+-S QQH2 复合体（NADH-Q还原酶或NADH脱氢酶）NADH CoQ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2 复合体（琥珀酸-Q还原酶）琥珀酸 Co

2、QFe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 琥珀酸 延胡索酸 FAD FADH22Fe2+-S 2Fe3+-S QQH2复合体（ QH2-细胞色素c还原酶或细胞色素还原酶）QH2 Cyt c b562; b566; Fe-S; c1复合体（细胞色素氧化酶）还原型Cyt c O2CuAaa3CuB 5. 细胞色素类（Cytochrome, Cyt）是一类以铁卟啉为辅基的电子传递蛋白。呼吸链中主要有a、b、c、三类。差别在于铁卟啉的侧链以及铁卟啉与蛋白部分连接的方式不同。 Cyt b、c的铁卟啉与血红素相同； Cyt a的铁卟啉为血红素A。分子中的铁通过氧化还原而传递电子，为

3、单电子传递体。鱼藤酮粉蝶霉素A异戊巴比妥 抗霉素A二巯基丙醇 CO、CN-、N3-及H2S各种呼吸链抑制剂的阻断位点 二、氧化磷酸化体内ATP生成的方式：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 phos-phorylation) 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。（一）氧化磷酸化偶联部位即ATP生成的部位。P/O值：氧化磷酸化过程中，每消耗1mol氧原子所消耗的无机磷酸的摩尔值。也是一对电子通过呼吸链至氧气

4、所生成的ATP分子数。三个偶联部位：ATPATP ATP NADH与CoQ之间；CoQ与Cyt c之间；Cyt aa3与氧之间。 （二） 氧化磷酸化的偶联机制1. 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。 2. ATP合酶即复合体。位于线粒体内膜的基质侧。ATP合酶结构模式图F1：为亲水蛋白质，由33亚基组成，催化生成ATP。FO：为疏水蛋白质，是镶嵌在线粒体内膜中的质子通道。OSCP：寡霉素敏感相关蛋白，位于F0与

5、F1之间，使ATP合酶在寡霉素存在时不能生成ATP。化学计算估计每生成1分子ATP需3个H从线粒体内膜外侧回流进入基质中。ATP合酶的工作机制ATP4- F0 F1 胞液侧 基质侧 腺苷酸转运蛋白磷酸转运蛋白 ADP3- H2PO4- ATP4- 3H+ 3H+ H+ H+ H2PO4- H2PO4- ADP3- ADP3- 每分子ATP在线粒体中生成并转运到胞浆需4个H回流进入线粒体基质中 NADH氧化呼吸链每传递2H仅生成 2.5分子ATP到线粒体外被利用。 FADH2氧化呼吸链每传递2H仅生成 1.5分子ATP到线粒体外被利用。2. 解偶联剂使氧化与磷酸化偶联过程脱离。如：2,4-二硝基苯酚 3. 氧化磷酸化抑制剂 对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。如：寡霉素 4. 离子载体抑制剂 将能量用于运输K+Na+，如缬氨霉素等四、ATP高能磷酸键水解时释放的能量大于21KJ