(以NADP+为辅E的脱氢E主要存在于线粒体外，用于 物质的合成代谢)
（2）FADH2（琥珀酸氧化）呼吸链 以FAD为辅基的脱氢酶催化物质的氧化
基质中脱氢、Βιβλιοθήκη 生CO2答案：产H2O 产能
相同点——化学本质（电子得失（加氧、脱氢和失电子） 不同点 ➢ 反应条件：
体外：往往在高温，强酸，强碱或强氧化剂的催化下进行； 体内：在恒温(37℃)和中性pH环境下进行，酶催化、缓慢放能，
放出的能主要以ATP及肌酸磷酸形式储存。
➢ CO2、H2O、能量的产生位置
脱氢酶 氧化酶 传递体
脱氢酶
使底物上的氢活化脱落，并传给受氢体或中间传 递体的一类E。
以FMN和FAD为辅基的脱氢E
SH2+E－FMN
S+E－FMNH2
(E－FAD)
(E－FADH2)
以NAD和NADP为辅酶的脱氢E
氧化酶
以O2为直接受电子体的氧化还原酶 氧化酶一般为含Cu2+或Fe3+的蛋白质，通过金属
细胞色素（蛋白）类
细胞色素（蛋白）——a、a3、b、c、c1 共性——以卟啉铁为辅基 区别: 卟啉环上基团种类及与铁连接的氨基酸种类
色素蛋白外形
细胞色素 C
第2复合体内
电子通过多肽链 （电线）在卟啉铁
间传递
线粒体电子传递链的蛋白复合体
线粒体电子传递链中，除CoQ和Cytc外，其余均 为蛋白复合物
2.电子传递链组成
20多种成分，共5类
脱氢酶类 辅酶Q 铁硫蛋白 结合铜蛋白 细胞色素类
1、脱氢酶类——氢传递体
（1）以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶
NAD(P)+ + 2H
NAD(P )H+H+
（2）以FMN或FAD为辅基的不需氧脱氢酶
（不以氧为直接受氢体）
FMN（ FAD） + 2H
离子的氧化、还原态的互变，从底物上夺取电子， 用于激活分子O2→O2－，再与2H+结合生成H2O。 因此该酶在无氧条件下不起作用。
传递体
传递H或e的物质
递氢体
eg，黄素蛋白类，CoQ
递电子体 eg，细胞色素和Fe-S蛋白
六、同化作用与异化作用：
同化作用（assimilation）
——耗能的合成代谢（小分子→大分子） 生物体从环境中获取的物质转化为体内的新物质 的过程。
复合体Ⅰ：NADH-UQ还原酶 复合体Ⅱ：琥珀酸-UQ还原酶 复合体Ⅲ：UQ-Cytc还原酶 复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶
电子传递链复合物的组成与排列顺序
复合物I
复合物Ⅲ
复合物Ⅳ
MH2→NAD+→FMN→Fe-S→CoQ→Cytb→Fe-S→Cytc1→Cytc→Cytaa3→Cu→O2
↑ Cytb 复 ↑合 Fe-S 物 ↑ II FAD ↑ 琥珀酸
三、电子传递链的排列顺序
呼吸链的各种组分（H或电子传递体）在线粒体内膜 上按一定的顺序和方向排列才能发挥它们传递H或e 的功能
根据接受代谢物上脱下的氢的初始受体不同，典型的 呼吸链有两种： NADH呼吸链 FADH2呼吸链
两种典型的呼吸链
（1）NADH呼吸链 以NAD+为辅E的脱氢E催化物质的氧化
子体来接受。
三、生物氧化中的CO2的生成
机制：有机酸在酶作用下脱羧
方式：
直接脱羧------没有氧化作用发生
氧化脱羧------伴随氧化作用发生
丙酮酸氧化
CH3
NH2
脱脱羧羧酶酶系
O NH2
C O R+ CoAC +NCOAODH+
CH3R C ~CSCoHA ++NCAOD2H +H+ + CO2
COOH
H
H
四、生物氧化中H2O的生成
真核生物线粒体内膜或原核生物细胞膜上 的呼吸链作用下产生
脱氢辅酶
MH2 -2H
氢传递体
2H+
电子传递体 氧化酶
2e
1/2 O2
O2-
H2O
生物氧化的两个关键问题
底物分子的氢和电子如何脱出？ 脱出的氢和电子如何传递与氧结合成水并释放
能量？
电子传递链
五、参与生物氧化的酶类
真核细胞
细胞质中脱氢、 产生CO2 细胞膜 产H2O 产能
原核生物细胞
二、生物氧化的主要方式
脱氢：（主要方式）
•加氧：
•失电H子：
R 注HC意：OFHe2+
H
RFe3C+ + Oe-+O-2H
R CH上述O方式+ 脱½下O的2 氢或电子R在生C物体O + H
内都需要相应的载体---受氢体或受电
FMNH2 （ FADH2）
2、辅酶Q(或泛醌，简写CoQ或UQ)
功能——氢传递体 CoQ + 2H CoQH2
O
OH
CH3O CH3O
CH3 2H++ 2 e CH3O
R
CH3O
O 氧化态
CH3 R
OH 还原态
3、铁硫蛋白类
是一类含非血红素铁和对酸不稳定的硫组 成，再与蛋白质中的Cys连接。
异化作用（dissimillation）
——放能的分解代谢（大分子→小分子） 生物体内的物质转化为环境中的物质
第二节 线粒体氧化体系
在生物氧化中存在多种氧化体系： 微粒体氧化体系 过氧化物体氧化体系 多酚氧化酶体系 抗坏血酸氧化酶体系 线粒体氧化体系(最主要)
线粒体是细胞内的一种细胞器，是生物氧化和能量转 换的主要场所，参与生物氧化的各种酶类都分布在线 粒体的内膜和嵴上。
一、线粒体的膜相结构
真核细胞
参外与膜生物氧化的各种酶类大部分 都分布在线粒内体膜内膜和嵴上。
膜间空隙
基质 嵴
二、呼吸链
1.概念
在生物氧化过程中，代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱 落后，经过一系列的传递体传递，最后传递给被氧化酶 激活的分子氧，而生成水的全部体系——称（末端）电 子传递链或呼吸链（respiratory chain）
功能——电子传递体
Fe 3+ +e →Fe 2+
包括2[4Fe-4S]核心
4、结合铜蛋白
功能：传递电子
Cu2+ +e →Cu+
5.细胞色素（蛋白）类
细胞色素（蛋白）——a、a3、b、c、c1
共性——以卟啉共铁同为辅基
卟啉环
功能——电子传递体
Fe3+ + e
Fe2+
a类中的卟啉环
c类、b中的卟啉环
第七章 能量代谢与生物能的利用
本章重点内容
生物氧化 电子传递链的组成及排列顺序 氧化磷酸化
第一节 概 述 一、什么是生物氧化？ （oxidative phosphorylation）
氧气促使生物物质在体内氧化分解产生CO2和水 并释放能量的过程。又称（细胞或组织）呼吸 作用。
生物氧化的特点
我们身体内的生物氧化与有机物体外氧化燃烧有 何相同与区别？