电子呼吸链成员
3、琥珀酸－Q 还原酶
complexⅡ
复合物II存在于线粒体内膜,包括琥珀酸脱
氢酶和3个小亚基和Fe-S簇、Cyb560。琥珀酸
脱氢酶的辅基是FAD，FAD接受氢生成FADH2。
FADH2中的两个电子经Fe-S中心传递给CoQ,
从而进入电子传递链。
电子呼吸链成员
2H+
琥 珀 酸
延胡索酸
阿的平 阿米妥(麻醉药) 抗霉素A 鱼藤酮(杀虫药) CO CNN 3-
NADH
CoQ
Cytc-Fe
2+
O2 + 4H
+
NADH-Q还原 酶
CoQ-Cytc还原酶
Cytc 氧化酶
NAD﹢
4H
+
CoQH2
4H
+
Cytc-Fe3+
2H
+
2H2O
电子传递与氧化磷酸化的实质——需氧细胞内 糖类、脂类、蛋白质等通过各自的分解途径所 形成的还原型辅酶，包括NADH和FADH2通过电 子传递链被重新氧化。还原型辅酶上的氢原子 以质子的形式脱下，其电子沿着一系列的电子 载体传递，最后转移给分子氧。而质子和负离 子型氧结合成水。在电子传递过程中释放出的 大量自由能使ADP磷酸化生成ATP。在传递过程 中，电子的传递仅发生在相邻的电子载体之间。
复合物I 传递电子时的能量变化
NADH + H + + CoQ
NADHQ还原酶
NAD+ + CoQH2
该反应由பைடு நூலகம்个半反应组成 NADH + H + CoQ + 2H+ + 2eNAD+ + 2H+ + 2eCoQH2
-0.315V +0.045V
电子呼吸链成员
复合物I 在传递电子的同时伴随有H质子的转移 复合物I蛋白 氧化态 构象的改变 还原态
氧化型细胞色素：无光谱吸收
细胞色素
还原型细胞色素：有α、β、γ三个吸收 峰,α峰随细胞色素类型不同而有变化 细胞色素b、c、c1、a和aa3 --- 膜结合蛋白
但细胞色素b中血红素与蛋白是非共价键结合, 并有
两个血红素结合部位：bH和bL bH
---
靠近基质
bL--- 靠近膜间空间
Q循环
电子呼吸链成员
素蛋白。它的作用是催化NADH的氧化脱氢以 及Q的还原。所以它既是一种脱氢酶,也是一 种还原酶。
*NADHQ还原酶含有43个
多肽链。它的活性部分 含有辅基FMN和5-7个铁 硫簇。
辅基FMN
NADH + H+ + FMN FMNH2+ NAD+
*FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质子,
形成还原型FMNH2。还原型FMNH2通过铁硫簇进 一步将电子转移给CoQ。
电子呼吸链成员
6.细胞色素氧化酶
complexⅣ
细胞色素氧化酶：13个亚基组成, 核心是3个最大的疏水性亚基 有4个氧化－还原活性中心：血红素a,a3,CuA,CuB
作用：将电子传递给O2，最终生成 2H2O
内膜空间
线粒体基质
Cyta,a3 :结构相同,所处位置不同,性质亦不同 CuA 、CuB：所处位置不同,结合的蛋白不同,势能不同
铁硫蛋白
分子中含铁硫中心(非血红素铁和硫构成活 性中心),铁与硫一般等量存在，位于线粒体 内膜上,通过Fe3+ Fe2+ 变化传递电子
铁硫蛋白主要以(2Fe-2S)或(4Fe-4S)的形式
存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两
个铁原子。铁与其蛋白分子中的Cys残基中
的-SH结合。
电子呼吸链成员
CoQ(醌型结构)很容易
接受电子和质子,还原
成CoQH2(还原型)； CoQH2给出电子和质子 还原成CoQ。因此,它 在线粒体呼吸链中是
电子和质子的传递体。
不能从底物接受氢
CoQ在线粒体内膜中有结合到膜上的,也有游离的。
CoQ不仅接受NADH脱氢酶催化脱下的氢,还接受线粒体 其它脱氢酶催化脱下的 氢,如琥珀酸脱氢酶、脂 酰辅酶A脱氢酶及黄素酶 类脱下的氢。所以,CoQ 在电子传递链中处于中 心地位。在黄素蛋白类 琥珀酸 和细胞色素类之间作为 一种特殊灵活的载体而 起作用。
电子传递的抑制剂
呼吸毒物－阻断电子传递
某些物质能抑制呼吸链传递氧和电子,使氧化作用
受阻,自由能释放减少,不能合成分子ATP。 呼吸毒物：阿米妥、鱼藤酮、抗霉素A、CO、CN-等。
抑制部位
ATP ATP ATP FMN 代谢物→NADH→ Fe-S →CoQ→Cytb→Cytc1→c→aa3→O2 ↑ ↑ ↑ ↑
细胞色素还原酶是含铁卟啉辅基的结合蛋白(简写为
Cyt)，铁卟啉辅基的铁原子处于卟啉环的中心,构成
血红素。
各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中 主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别 为血红素A、B和C。细胞色素a, b, c可以通过它们的 紫外-可见吸收光谱来鉴别。 细胞色素主要通过血红素中 Fe3+ Fe2+ 的互变起传 递电子的作用。
电子传递

水产本0901 李彬
电子传递链的各个成员




1.NADH-CoQ 还原酶 2。 CoQ（辅酶Q） 3、琥珀酸－Q 还原酶 4 细胞色素还原酶 5、细胞色素C 6.细胞色素氧化酶
电子呼吸链成员
1.NADH-CoQ 还原酶
NADHCoQ氧化还原酶 *简写为NADHQ还原酶,即复合物I,是一种黄
5、细胞色素C
细胞色素C：球形蛋白,104个AA组成,溶于水 作用：在复合体III和IV之间传递电子
细胞色素c（Cytc）
它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体，位于 线粒体内膜外表，属于膜周蛋白，易溶于水。它与细 胞色素c1含有相同的辅 基，但是蛋白组成则有
所不同。在电子传递过
程中，Cytc 也是通过 Fe3+ Fe2+ 的互变起 电子传递中间体作用。
FAD
FADH2
2Fe2+
2Fe 3+
琥珀酸
产生的自由能：-4.6KJ· -1 mol 不够合成ATP
琥珀酸 CoQ + 2H
+
延胡索酸 + 2H + + 2e+ 2e CoQH2 延胡索酸 + CoQH2
0.031V
0.045V
琥珀酸 + CoQ
电子呼吸链成员
4、细胞色素还原酶
complexⅢ
细胞色素还原酶：ISP（Fe-S蛋白）铁卟啉,Cytb,Cytc1 作用：催化电子从CoQ转移到细胞色素c---Q循环
电子呼吸链成员
2、CoQ

泛醌(简写为Q)或辅酶Q(CoQ)：它是电子传递链 中唯一的非蛋白电子载体。是一种脂溶性醌类 化合物。人和哺乳动物CoQ的侧链有10个异戊二 烯单位（n＝10）以Q10表示
O CH3O CH3O O CH3 (CH2CH C CH2)nH CH3
n=6-10
辅酶Q的功能