烯醇式丙酮酸+ATP
⑶
琥珀酰硫激酶
琥珀酰CoA+H3PO4+GDP
琥珀酸+CoA+GTP
目录
氧化磷酸化
（一）氧化磷酸化偶联部位
氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 根据自由能变化和P/O比值 ⊿Gº'=-nF⊿Eº'
3. 耗氧---水的生成机制
目录
4. 生物氧化的特点
1、生物氧化是在细胞内温和的环境下（体温，pH 接近中性）由酶催化逐步进行的反应过程。 2、产生CO2的方式是脱羧，代谢物脱下的氢在呼 吸链上与氧结合产生H2O。 3、生物氧化时，能量逐步释放，因此有利于机体捕 获能量，提高ATP生成的效率。 4、生物氧化的速率受体内多种因素的影响。
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，为单电子 传递体。
目录
目录
目录
呼吸链的组成
四种具有传递电子功能的酶复合体(complex) 人线粒体呼吸链复合体
N NO
NH2
HCH
H C OH H C OH
N N
H C OH CH2 O
FAD结构
O PO OH
O PO OH
N
N
CH2 O
H H
Байду номын сангаасOH
H H
OH
目录
FMN和FAD递氢机制
O
H3C
5
N
10
4 NH
8
9
1
+ 2H
H3C
N NO
R
FMN/FAD
（氧化型）
O
H
H3C
5
N
10
4 NH
8
9
1
H3C
N NO
目录
复合体Ⅱ 琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
琥珀酸
FAD
2Fe2+-S Q
延胡索酸
FADH2
2Fe3+-S
QH2
目录
复合体Ⅲ QH2→ b562; b566; Fe-S; c1 →Cyt c
目录
复合体Ⅳ
还原型Cyt c → CuA→a→a3→CuB → O2
分子中的苯醌结构能可逆地结合2个H，为递氢体。
目录
O
H3CO
CH3
CH3
H3CO
O
(CH2
C H
C
CH2)nH
CoQ
CH3
H2C C C CH2
H
isoprene
目录
O
CH3O
CH3
+ 2H
CH3O
R
O
泛醌 （氧化型）
CH3O
OH CH3
CH3O
R OH
二氢泛醌 （还原型）
目录
5. 细胞色素类（Cytochrome, Cyt）
目录
呼吸链的组成及作用
A、组成：含一系列的酶和辅酶类,(B,功能) 其辅酶包括: （一）NAD(NADP) （二）黄素蛋白(FMN, FAD) （三）铁硫蛋白(FeS) （四）泛醌（辅酶Q） （五）细胞色素(Cytochrome)
目录
1. 烟酰胺核苷酸
NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide) ，又叫CoⅠ，主要作为呼 吸链的一个组分，起递氢体作用；
H
R
FMNH2/FADH2
（还原型）
目录
3. 铁硫蛋白(Iron-sulfur protein, Fe-S)
又叫铁硫中心或铁硫簇。 含有等量铁原子和硫原子。 铁除与硫连接外，还与肽链中Cys残基的巯基连接。 铁原子可进行Fe2+ Fe3++e 反应传递电子，为单电
子传递体。
目录
Cys
S
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。
目录
底物水平磷酸化仅见于下列三个反应：
⑴
3-磷酸甘油酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸+ADP
3-磷酸甘油酸+ATP
⑵
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸+ADP
Cyt b,c1 （Fe-S）
compex III
Cyt c Cyt aa3 O2 compex IV
目录
线粒体内重要代谢物氧化的途径
苹果酸
β -羟脂酰CoA β -羟丁酸 异柠檬酸
谷氨酸
琥珀酸 α -磷酸甘油
FAD （Fe-S）
NADH
FMN （Fe-S）
CoQ
Cyt b c1
c
aa3 O2
FAD
Dinucleotide) FMN和FAD中异咯嗪环起递氢体作用。 异咯嗪及核醇部分为Vit B2（核黄素）。
目录
FMN结构
H3C
异咯嗪
H3C
核醇
O
N 5 10 4 NH
8
9
1
N NO
HCH
H C OH
H C OH
H C OH O
CH2 O P OH
OH
目录
O
H3C
N
5 10
4 NH
8
9
1
H3C
目录
NAD+（NADP+）的递氢机制
H
CONH2+ H + H + + e
N R
NAD +/NADP + （氧化型）
H
H
CONH2
+H+
N R
NADH/NADPH
（还原型）
目录
2. 黄素辅基
FMN：黄素单核苷酸(Flavin Mononucleotide) FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine
NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) ，又叫 CoⅡ，主要在还原性生物合成中作为供氢体。
二者的递氢部位是烟酰胺部分，为Vit PP。
目录
NAD+和NADP+的结构
R=H: NAD+; R=H2PO3:NADP+
目录
* 二、呼吸链
➢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。由供氢体、传递体、受氢体及相应 的酶系统组成的生物氧化还原链称为呼吸链 (respiratory chain) 又 称 电 子 传 递 链 (electron transfer chain)。 组成 供氢体、传递体、受氢体及相应的酶系统(在线 粒体内膜上为多酶体系) 。
超氧离子在超氧化物歧化酶(SOD)催化下生成 H2O2与O2。
目录
B 不需氧脱氢酶类
这是人体内主要的脱氢酶类，其直接受氢体不 是O2，而只能是某些辅酶(NAD+、NADP+)或辅 基(FAD、FMN)，辅酶或辅基还原后又将氢原 子传递至线粒体氧化呼吸链，最后将电子传给 氧生成水，在此过程中释放出来的能量使ADP 磷酸化生成ATP，如3 磷酸甘油醛脱氢酶、琥 珀酸脱氢酶、细胞色素体系等。
目录
* 生物氧化的一般过程
糖原
三酯酰甘油
葡萄糖
脂酸+甘油
乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
H2O
目录
生物氧化的部位—线粒体
目录
线粒体结构
目录
* 生物氧化与体外氧化的相同点
生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、 失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。
物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产 物（CO2，H2O）和释放能量均相同。
目录
* 生物氧化与体外氧化的不同点
生物氧化
是在细胞内温和的环境 中由酶催化进行的，能 量是逐步释放的，并储 存于ATP中。
代谢物脱下的氢与氧结 合产生H2O，有机酸脱 羧产生CO2。
体外氧化 能 量 是 突 然 释 放
的。
CO2、H2O由物质 中的碳和氢直接与 氧结合生成。
目录
第一节 概述
一、生物氧化的方式和特点 （一）生物氧化的方式
目录
二、参与生物氧化的酶类
1. 脱氢酶---催化呼吸底物的氧化 能使代谢物的氢活化、脱落并将其传递给受氢 体或中间传递体的一类酶，称为脱氢酶。
根据最终的受氢体的不同可以分为两类： A 需氧脱氢酶类
B 不需氧脱氢酶类
目录
A 需氧脱氢酶类
需氧脱氢酶以FAD或FMN为辅基，以氧为直接 受氢体，产物为H2O2或超氧离子(O2) 。如D-氨 基酸氧化酶(辅基FAD)、L-氨基酸氧化酶(辅基 FMN)、黄嘌呤氧化酶(辅基FAD)、醛脱氢酶(辅 基FAD)、单胺氧化酶(辅基FAD)、二胺氧化酶 等。
FAD
硫辛酸 丙酮酸
脂酰CoA
α -酮戊二酸
目录
第三节 能量代谢中生物能的产生、转移和储存
目录
ATP的生成和利用ATP
肌酸
磷酸 肌酸
氧化磷酸化 底物水平磷酸化 ~P
ADP
生物体内能量的储存和利 用都以ATP为中心。
~P 机械能(肌肉收缩) 渗透能(物质主动转运) 化学能(合成代谢) 电能(生物电) 热能(维持体温)