Cyt a3： 当与CO或CN-结合，使呼吸链中断。
(2) 作用
递电子体
(3) 递电子机理
e Fe3+
e
Fe2+
(4) 递电子顺序
Cyt.b e c1 e c e a e a3 e ½ O2
在呼吸链中细胞色素类递电子的过程
2e 2Fe2+ 2Fe3+
2e 2Fe2+ 2Fe3+
O2-
2H+
H2O
(Fe-S)2 NADP等
加单氧酶反应机理
二、过氧化物酶体氧化体系
（一）过氧化氢酶（catalase, CAT，又称触酶）
2H2O2
2H2O + O2
（二）过氧化物酶（peroxidase, POD）
Ar-OH R-HO + H2O2 R-NH2
R-COOH + 2H2O + NH3
谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）
第五节 非线粒体氧化体系
一、微粒体氧化体系
羟化酶（加单氧酶系）
RH + O2 + NADPH + H+
ROH + NADP+ + H2O
（混合功能氧化酶）
O 使 RH 羟化成 ROH O2
O 使 NADPH+H+ 氧化成 H2O
加单氧酶系组成
酶系： Cytp450 Cytp450还原酶等
辅基： FAD
呼吸链
线粒体FADH2
产生2分子ATP
2、苹果酸-天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）
胞液NADH + H+
呼吸链
线粒体NADH+H+
产生3分子ATP
第四节 生物氧化与能量代谢
糖 脂类 蛋白质
[o] 能量
约60%以热能形式 散失， 维持体温；
约40%以化学能形式形 成高能化合物(如，ATP)， 以驱动各种生命活动。
琥珀酸氧化呼吸链
主要内容
概述 生物氧化方式 线粒体氧化体系 生物氧化与能量代谢 非线粒体氧化体系
第一节 生物氧化概述
一、概念
[O]
营养物 （糖、脂、蛋白质） 生物体
能量 + H2O + CO2
意义： 提供各种生命活动所需的能量 , 维持体温.
二、生物氧化特点：
生物氧化 温和环境（37C°近中性）
(4) (5)
e
(6)
Fe3+
Fe2+
e
4. 泛醌（ubiquinone, CoQ10 , Q10）
(1) 结构 (2) 醌类化合物
(2) 作用: (3) 递氢体
(3) 递氢机理
在呼吸链中
FADH2
（Fe-S）
（Fe-S）
FMNH2
COQ2H
2e
2H+
传递给一系列 Cyt类进一步传递
5. 细胞色素类( Cytochromes, Cyt. )
草酰乙酸
丙酮酸羧化酶
H3C-C-COOH + CO2
丙酮酸
4. －氧化脱羧
O=
OH
苹果酸酶
HOOCCH2-CH-COOH
H3C-C-COOH + CO2
苹果酸
丙酮酸
NADP+ NADPH + H+
二、生物氧化中物质的氧化方式
物质脱氢（－2H）、脱电子（－2e）、加氧（＋O2） ——均称为氧化反应。
2b
2c1
2c
2 a.a3
2Fe3+ 2Fe2+ 2Fe3+
பைடு நூலகம்
2e
2e
2e
2Fe2+ 1/2 O2 2e
COQ2H
2H+- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
苹果酸等 NADH
复合体 I FMN (Fe-S)
复合体Ⅱ FAD
(Fe-S). b
线粒体呼吸链四大复合体
底物水平磷酸化
3-磷酸甘油酸激酶
1、1，3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
ADP
ATP
2、磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
丙酮酸
ADP
ATP
3、琥珀酸酰CoA
琥珀酸硫激酶
琥珀酸 + CoASH
GDP H3PO4
GTP
ADP
ATP
（二） 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)
1. 氧化磷酸化偶联
氧化磷酸化↑ ATP生成↑（耗O2 量↑ ）
（四）线粒体DNA突变
mt DNA编码呼吸链复合体的部分多肽链及蛋白质
mtDNA突变
影响氧化磷酸化
能量代谢障碍
各种 疾病
五、 AATPT利P用与 高 能 磷 酸 键
O - OOPγ～ - O
O P
～β
O
O-
O Pα O-
O C H2
NH2
N
N
NN
O
OH OH AMP ADP
（催化的反应）
H2O2 +2GSH ROOH + GSH
生物体内物质氧化特殊性： 1. 常见氧化方式为：加水脱氢反应 2. 脱氢过程包括电子转移： H 3. 3. 氧化还原反应偶联进行。
H+ + e-
EO值小
AH2
B
CH2
D
H2O
A
BH2
C
DH2
½ O2
EO值大
1) 氧化还原偶联进行； 2) 氧化还原能力的大小用EO值表示； 3) EO值越小，表示还原性越强，越易提供2H或2e
FADH2氧化呼吸链： P/O ≈ 2， 有2个偶联部位， 生成2分子ATP。
（2） 自由能变化
FADH2 (Fe-S)
NADH FMN CoQ Cytb c1c aa3 O2 (Fe-S)
52.1 kj/mol
NADH氧化呼吸链 偶联部位
40.5 kj/mol
NAD+ CoQ Cyt.b c a.a3 O2
NAD+
胞液
CH2OH CHOH
CH2O- P
3-磷酸甘油
线
QH2 1/2O2
粒
体 3－磷酸甘油
内 脱氢酶（FAD） 2~P
膜
Q
H2O
基质
磷酸甘油穿梭机制示意图
3
1
1
2
胞液侧
4
线粒体内膜
基质侧
苹果酸—天冬氨酸穿梭示意图
胞液中NADH的氧化（小结）
1、3-磷酸甘油穿梭作用（神经组织和骨骼肌）
胞液NADH + H+
根据吸收光谱特征，Cyt.类分为a、b和c三大类：
*** Cyt.b、c1、c、a和a3 —— 存在于线粒体内膜, 作为呼吸链成员；
Cyt.b5和Cyt.p450 —— 主要存在于肝细胞微粒体， 参与生物转化。
(1) Cyt.类基本结构
多肽链
Cys
蛋白质部分
S
Cys
细
H3C- CH
CH3 S
胞 色
102.3 kj/mol
四、影响氧化磷酸化的因素
• 抑制剂 • ADP的调节 • 甲状腺激素的调节 • 线粒体DNA突变
（一）抑制剂
1. 呼吸链抑制剂
FAD.H2 (Fe-S)
CNCO
-
NADH → FMN → CoQ → Cyt.b → C1 → C → aa3 → O2
(Fe-S)
-
-
阿米妥 鱼藤酮
抗霉素A
2. 解偶联剂
一系列递氢、递电子体
解解除除偶偶联联
二硝基苯酚（DNP）
DNP → 解除氧化与磷酸化的偶联作用 → 耗O2量↑、 耗Pi 量↓ → P/O 比值 ↓ → ATP生成 ↓
（二）ADP的调节
( ADP＋Pi )↑
氧化磷酸化↑
（三）甲状腺激素（ T3 / T4 ）的调节 ＋
ATP Na+-K+-ATPase ADP + Pi ＋产热量 ↑
NADH-CoQ还原酶
CoQ
复合体Ⅲ
Cyt.b,C1 (Fe-S)
Cytc
CoQ-Cytc还原酶
复复合合物体ⅣⅣ a.a3. Cu2+
O2
Cyt氧化酶
琥珀酸等
琥珀酸-CoQ还原酶
呼吸链各组份排列顺序的依据
1、将测得各组分的还原电位(E0´)值由小 大排列; 2、测定各组分氧化态和还原态两种形式的吸收光谱的
1. α-单纯脱羧
COOH
R-CH-NH2
α-氨基酸
氨基酸脱羧酶
R-CH2-NH2 + CO2
胺
2. －氧化脱羧
O= O=
丙酮酸脱氢酶系
H3C-C-COOH + HSCoA
H3C-C-SCoA + CO2
丙酮酸
乙酰CoA NAD+ NADH + H+
3. －单纯脱羧
O= O=
草酰乙酸脱羧酶
HOOCCH2-C-COOH
第三节 线粒体氧化体系
一. 呼吸链
二. （respiratory chain） 是定位在线粒体内膜上的一组排列有序的递氢体和递
电子体(酶与辅酶)构成的链状传递体系, 也称电子传递链 (electron transfer chain)。
(一) 呼吸链主要成员及其作用
• 烟酰胺脱氢酶类 • 黄素蛋白类 • 铁硫蛋白（Fe-S） • 泛醌（CoQ） • 细胞色素类（Cyt）