组成: Cytb562 ,566 Cytc1 铁硫蛋白(Fe-S) 功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c
复合体Ⅲ QH2 b562; b566; Fe-S; c1 Cyt c
目录
目录
泛醌-细胞色素c传递电子的过程 （Q循环） 第一阶段
Q
e e
线粒体 基质侧
QH2
Q.
e e
b562
b566
2Fe-2S
第
六
章
生物氧化
Biological Oxidation
目录
主要内容
★线粒体氧化体系（生成ATP氧化体系） 功能：为细胞提供能量，与细胞生物氧密切 相关。 其它氧化体系：内质网、微粒体、过氧化酶体 功能：代谢物、药物、毒物的生物转化有关。
目录
* 生物氧化的概念
物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主 要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释
e
C1
e
C
线粒 体内 膜胞 液侧
Q
Q.
目录
第二阶段
Q
e e
QH2
Q.
e
线粒体 基质侧
b562 上 述 Q. Q
e
b566e2Fe-2S来自eC1e
C
线粒 体内 膜胞 液侧
目录
特点
1.消耗2分子的QH2，产生1分子1分子Q，
净消耗分子的QH2
2.传递电子给C1至C的是2Fe-2S 3.b566，b562产生半醌型Q，2个半醌型Q， 结合为QH2
目录
呼吸链组成
递氢体： 能传递氢的酶或辅酶 （2H 2H+ + 2e） 电子传递体： 传递电子的酶或辅酶 位置:酶或辅酶组成的蛋白复合体按一定的顺
序排列在线粒体内膜上.
目录
呼吸链
目录
（一）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
复合体
复合体Ⅰ 复合体Ⅱ 复合体Ⅲ 复合体Ⅳ
复合体Ⅳ 还原型Cyt c → CuA→a→a3→CuB → O2
目录
呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置
Cytc
e-
胞液侧
eⅠ NADH+H+
Ⅱ
e-
Q eⅢ
eⅣ H 2O
线粒体内膜
延胡索酸 NAD+
琥珀酸 1/2O2+2H+
基质侧
目录
（二）呼吸链成分的排列顺序
由以下实验确定 ① 标准氧化还原电位 (由低向高)
放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。
糖
脂肪
蛋白质
O2
CO2和H2O ADP+Pi
能量
ATP
热能
目录
* 生物氧化与体外氧化之相同点
• 生物氧化中物质的氧化方式: 加氧、脱氢、失电子，
遵循氧化还原反应的一般规律。
• 物质的消耗与生成：
所消耗的氧量
最终产物（CO2，H2O）
释放能量均相同。
目录
* 生物氧化与体外氧化之不同点
② 拆开和重组(体外进行)
③ 特异抑制剂阻断
(阻断前后吸收光谱的改变)
④ 还原状态呼吸链缓慢给氧
(观察各组分氧化顺序)
目录
呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位 氧化还原对 NAD+/NADH+H+ FMN/ FMNH2 FAD/ FADH2 Cyt b Fe3+/Fe2+ Q10/Q10H2 Cyt c1 Fe3+/ Fe2+ Cyt c Fe3+/Fe2+ Cyt a Fe3+ / Fe2+ Cyt a3 Fe3+ / Fe2+ 1/2 O2/ H2O Eº ' (V) -0.32 -0.30 -0.06 0.04（或0.10） 0.07 0.22 0.25 0.29 0.55 0.82
目录
泛醌（辅酶Q coenzyme)
异戊二烯
目录
复合体Ⅰ的功能
NADH+H+ NAD+ FMN FMNH2 还原型Fe-S 氧化型Fe-S Q QH2
H+
2H+
2H+
2H+
目录
NADH+H+
复合体Ⅰ
FMN Fe-S
CoQ
NAD+
目录
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
组成: 黄素蛋白(FAD) 铁硫蛋白(Fe-S) Cytb560 (铁卟啉）
生物氧化
1.反应条件：温和的环境中（体温， pH接近中性）， 2.反应实质： 酶促反应 3.能量释放 ：逐步进行 4.产物生成：H2O由脱下的氢与氧 结合产生， CO 2 是有机酸脱羧产生。
体外氧化
高温
单纯化学反应
能量是突然释放的 CO2、H2O是由 物质中的碳和氢直接 与氧结合产生。
目录
* 生物氧化的一般过程
复合体Ⅰ
NADH→ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2 →CoQ
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NAD+和NADP+的结构
R=H : NAD+; CoⅠ R=H2PO3 : NADP+ CoⅡ
目录
NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相互转变
H+ + e + H+ +e
目录
4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶
组成:13个亚基组成，Ⅰ～Ⅲ线粒体基 因编码，具有Cu和Fe离子结合位点， Cua, Cub, Cyta, Cyta3 Cu2+ + e Cu+ Fe2+ Fe3+ + e 传递电子的功能单位： Cua与Cyta
Cub与Cyta3构成双核中心
目录
目录
功能：将电子从细胞色素c传递给氧
酶名称
NADH-泛醌还原酶 琥珀酸-泛醌还原酶
多肽链数
39 4
辅基
FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
泛醌-细胞色素C还原酶 10 细胞色素c氧化酶 13
目录
1. 复合体Ⅰ:
NADH-泛醌还原酶
组成: 黄素蛋白 (FMN) 铁硫蛋白 (Fe-S) 功能: 将电子从NADH传递给泛醌 (ubiquinone)
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌 复合体Ⅱ
琥珀酸→FAD; Fe-S1; b560; Fe-S2 ; Fe-S3
→CoQ
目录
目录
细 胞 色 素
细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电 子传递的酶类，
目录
铁卟啉中的铁原子可进行电子传递: Fe2+ Fe3++e
目录
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
+ H+
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
目录
黄素蛋白的辅基为FMN, FMN结构中含核黄素，发
挥功能的部位是异咯嗪环
FMNH•
目录
铁硫蛋白 (简写为Fe-S)是一 种与电子传递有关的 蛋白质。 分子中所含的铁 和硫构成活性中心， 称为铁硫中心。
目录
铁硫蛋白中辅基铁硫簇 (Fe-S) 含有铁原子和 硫原子，其中铁原子可进行Fe2+ Fe3++e 反应传 递电子。
糖原 葡萄糖 脂肪 蛋白质 氨基酸
脂酸+甘油 乙酰CoA
TAC
CO2 2H
ADP+Pi
ATP H2O
目录
呼吸链
第一节
生成ATP的氧化体系
The Oxidation System of ATP Producing
目录
一、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氧化还原连锁反应逐步 传递，最终与氧结合生成水，逐步释放能量 驱动ATP生成，这一过程与细胞呼吸有关， 这一系列酶和辅酶氧化还原组成的传递 链称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传 递链(electron transfer chain)。