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8.1.1.2 呼吸链主要由四种复合体组成
❖ 用胆酸、脱氧胆酸等去污剂反复处理线粒体内 膜蛋白质;
❖ 分离纯化后，从呼吸链得到四种具有传递电子 功能的酶复合体，各由不同的组分组成。
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人线粒体呼吸链复合体
呼吸链还包含泛醌和细胞色素C两种游离组分。
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复合体Ⅱ功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌
❖ 复合体Ⅱ是三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶， 又称琥珀酸-泛醌还原酶。
❖ 电子传递：琥珀酸→FAD→几种Fe-S→CoQ ❖ 复合体Ⅱ没有H+泵的功能。
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复合体Ⅱ的电子传递
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8.1.1 呼吸链
8.1.1.1 呼吸链的概念
❖ 代谢物脱下的氢和电子经过一系列酶和辅酶所组成 的传递体系逐步传递，最终与氧结合生成水，同时 逐步释放能量，使ADP磷酸化生成ATP。该过程与 细胞呼吸有关，又称为呼吸链（respiratory chain）。
❖ 在呼吸链中，酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内 膜上，其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体，传递 电子的酶或辅酶称之为电子传递体。所以呼吸链又 称电子传递链（electron transfer chain）。
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生物氧化的特点
①细胞氢与氧结合产生的，CO2由有机
酸脱羧产生； ③在一系列酶的催化下逐步进行，能量逐步释放，有
利于机体捕获能量，提高ATP生成的效率； ④生物氧化的速度受体内生理功能及内外环境变化的
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泛醌（ubiquinone）
泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯 连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），在各 复合体间穿梭传递还原当量和电子。在电子传 递和质子移动的偶联中起着核心作用。
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复合体Ⅰ的电子传递
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细胞色素的电子传递
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复合体Ⅲ的电子传递
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复合体Ⅳ
❖ 复合体Ⅳ又称细胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase)。
❖ 电子传递：Cyt c→CuA→Cyt a→Cyt a3–CuB→O2 ❖ Cyt a3–CuB形成活性双核中心，将电子传递给O2。
～8～ 细胞能量 代谢的货币——ATP
The Currency of Cellular Energy Metabolism —— ATP
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生物氧化的概念
❖ 生物氧化（biological oxidation）
营养物质（糖、脂肪、蛋白质等）在生物体内 氧化生成二氧化碳和水并释放能量的过程。主 要表现为摄取O2，并释出CO2，又称为细胞氧 化或细胞呼吸，或称为组织呼吸。
调控。 ⑤体外氧化（燃烧）产生的CO2、H2O由物质中的碳和
氢直接与氧结合生成，能量是突然释放的。
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营养物质在体内分解过程的三个阶段
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8.1 线粒体氧化体系与氧化磷酸化
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FAD和FMN相互转变
FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是 异咯嗪环，属于单、双电子传递体。
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线粒体中铁硫中心Fe4S4的结构
铁硫蛋白中辅基铁硫中心(Fe-S)含有等量 铁原子和硫原子，其中一个铁原子可进行 Fe2+ Fe3+ + e 反应传递电子。属于单电子 传递体。
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复合体Ⅲ
❖ 复合体Ⅲ：又称泛醌-细胞色素c还原酶,又称QCyt c还原酶。
❖ 泛醌从复合体Ⅰ和Ⅱ募集氢和电子并穿梭传递 到细胞色素c。
❖复合体Ⅲ含有两种的细胞色素b(Cyt b562, Cyt b566),细胞色素c1和铁硫蛋白。
❖ 电子传递:将电子由CoQH2传递给细胞色素c。 ❖ 复合体Ⅲ有质子泵功能。
每2个电子传递过程使2个H+跨内膜向膜间隙转移。 ❖ 复合体Ⅳ也有质子泵功能。
间隙，复合体Ⅰ有质子泵功能。
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NAD+和NADP+的结构
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NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相 互转变
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间
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FAD和FMN的结构
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生物氧化的方式
❖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。
❖通过线粒体内的氧化，营养物质（糖、脂肪、 蛋白质等）氧化分解最终生成CO2和水及释放 能量，主要以氧化磷酸化的方式生成ATP。
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细胞色素Cytochrome，Cyt）
细胞色素是一类以铁卟啉（血红素）为辅基 的电子传递蛋白，根据它们吸收光谱不同而分类。
各种还原型细胞色素的主要光吸收峰
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细胞色素辅基
血红素中的铁原子可进行Fe2+ Fe3++e反应传 递电子, 属单电子传递体。
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呼吸链各复合体在线粒体内膜的位置
复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ完全镶嵌在线粒体内膜上， 复合体Ⅱ镶嵌在线粒体内膜的基质侧。
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复合体Ⅰ
❖ 复合体Ⅰ又称NADH-泛醌还原酶。 ❖ 复合体Ⅰ电子传递：
NADH→FMN→Fe-S→CoQ→Fe-S→CoQ ❖ 每传递2个电子可将4个H+从内膜基质侧泵到膜