氧化磷酸化偶联部位测定
① 用P/O比来测定：如果产生3个ATP那么 就可以测到P/O比为3，当有抑制剂抑制 的时候P/O比就会下降。 ② 根据氧化还原电位差来判断：看课本 P154。
ATP合成部位
• 电子传递链将电子传递到分子氧，共3个释 放自由能的部位：NADH→CoQ、 CoQ →Cytc、Cyt →O2； • 这3个部位刚好是产生ATP的部位，ATP的 生成与电子传递链完全不同，由ATP合酶 催化，也叫做复合体Ⅴ。而电子传递链所 释放的能量必须能够通过一种形式保存起 来，这就是能量偶联或者能量转化，即氧 化磷酸化的偶联。
反应 分子量 亚基 铁硫蛋白 电压 ATP合成
电子传递链的抑制剂
•
① ② ③
能够阻断呼吸链中某一特定部位电子传递 的物质叫做电子传递链抑制剂，常见的电 子传递链抑制剂有： 鱼藤酮：专一性阻断NADH→CoQ的传递， 还有安密妥等也可以； 抗霉素A：专一性阻断Cyt b →Cyt c1； 氰化物、叠氮化物等：阻断Cytaa3 →氧。 具体的抑制图可以看书p153。如图
NADH-Q还原酶
也叫做NADH-Q脱氢酶，称为复合体Ⅰ，是相对 分子质量88000的大蛋白质分子，电子传递链中3 个质子泵中的第一个； 作用：先与NADH结合，将2个高势能电子转移到 FMN辅基上，使NADH氧化，反应过程如下： NADH+H++FMN→NAD++FMNH2； FMNH2继续将电子转移到Fe-S蛋白中，使Fe的 价态发生改变：FMNH2 → → Fe-S（Fe 3+ → Fe 2+）
电子传递链的组成
电子传递链是一系列电子传递体按对电子的亲 和力逐渐上升的顺序组成的电子传递系统。 ① NAD+和NADP+：是许多酶的辅酶，其中NAD+ 比较常见； ② 黄素蛋白（FAD或者FMN）：多为酶的辅基； ③ 铁硫蛋白（Fe-S）：利用铁的化合价的改变传 递电子； ④ 泛醌（辅酶Q）：是电子传递链中唯一的非蛋白 质组分； ⑤ 细胞色素（Cyt）：通过其中铁化合价的改变进 行电子传递，包括很多种，a、a3、b、c、c1。
概念和类型
类别： ① 底物水平磷酸化：在底物氧化过程中，形 成某些高能中间产物或者某种高能状态， 再通过酶作用促使其将能量转给ADP生成 ATP的过程； ② 电子传递链的氧化磷酸化：电子经过电子 传递链传递给分子氧，将所释放的能量转 移给ADP生成ATP。
氧化磷酸化的作用机制
磷氧比（P/O）：就是指一对电子通过呼吸 链传递到达分子氧是所产生的ATP的个数 ATP合成部位 氧化磷酸化偶联部位测定 氧化磷酸化偶联机制
新陈代谢
• 概念：生物能从自己周围的环境摄取适当 的物质，把它同化，而体内的其他比较老 的部分则被分解、排泄掉，这个过程即是 新陈代谢。包括合成代谢和分解代谢两个 过程。 • 各种生物都有各自特异的新陈代谢类型， 此特异类型决定于遗传，环境条件也有一 定的影响。
新陈代谢的研究方法
一． 活体内和活体外实验：活体内实验代表生物体 在正常生理条件下，在神经、体液等调节机制 下的整体代谢情况，比较接近生物体的实际情 况；活体外实验是用生物体分离出来的组织切 片等物质研究代谢过程。 二． 同位素示踪法：特异性强、灵敏度高，但是容 易造成污染。 三． 代谢途径阻断法：利用抗代谢物或酶的抑制剂 来阻抑中间代谢的某一环节，观察这些反应被 阻断后的结果，推测代谢情况。
电子传递链的图示1
- 0.18
FADH2
NADH
E0' - 0.32
FMN
- 0.06
CoQ
+ 0.1
b
+ 0.03
c1
+ 0.22
c
+ 0.25
aa3
+ 0.29
O2
+ 0.816
电子迁移方向 E0' 低
高
电子传递链的图示2
第三节
氧化磷酸化
一．概念和类型 二．氧化磷酸化的作用机制 三．化学渗透假说 四．腺苷酸转化 五．线粒体穿梭系统 六．能荷 七．氧化磷酸化解偶联剂和抑制剂
复合体表格
名称 复合物Ⅰ NADHCoQ还原 酶 NAD+→C oQ 850 000 26 ＋ +0.42 ＋ 复合物Ⅱ 复合物Ⅲ 琥珀酸CoQ-细胞色 CoQ还原酶 素c还原酶 琥珀酸 →CoQ 127000 5 ＋ +0.02 － CoQ→细胞 色素c 280 000 10 ＋ +0.15 ＋ 复合物Ⅳ 细胞色素氧 化酶 细胞色素 c→O 2200000 13 － +0.57 ＋
第七章 生物氧化
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 生物氧化概述 电子传递链 氧化磷酸化 其它的末端氧化酶 小 结
第一节
生物氧化概述
一．新陈代谢 二．生物氧化的概念和特点 三．自由能和氧化还原电位 四．高能磷酸化合物 五．生物氧化的生物学意义
新陈代谢简述
• 新陈代谢的概念 • 新陈代谢的研究方法
氧化型CoQ+2e+2H+ → →还原型CoQ
（QH2）
细胞色素还原酶
细胞色素还原酶由细胞色素c1、细胞色素b、FeS组成，名称多种多样，复合体Ⅲ，也叫做辅酶 Q-细胞色素C还原酶等； 细胞色素是一类含有血红素辅基的电子传递蛋白 质的总称，细胞色素几乎存在于所有的生物体内， 只有少数专性厌氧微生物没有； 细胞色素还原酶在线粒体内膜排列不对称，细胞 色素c1和Fe-S在内膜，细胞色素b贯穿整个线粒 体内膜。 作用：细胞色素还原酶的血红素辅基中的铁原子， 在电子传递链中发生价态改变，从QH2将电子转 移到细胞色素C。
自由能和氧化还原电位
1. 自由能：自己看书P142-144； 2. 氧化还原电位：氧化还原电位是指一个氧 化还原对失去电子或者得到电子的倾向； 一般规定标准氢电极电位为零，而生物体 内则取酸碱度中性条件下的标准条件为界 定下的标准氧化还原电位为EO’； 3. 电子总是从低氧化还原电位向高氧化还原 电位流动。
高能磷酸化合物
1. 概念 2. 种类 3. ATP在能量转 化中的作用
概
念
生物体内有一些磷酸化合物随着磷酸基团 的水解和转移，可以释放出大量的自由能， 这类物质就叫做高能磷酸化合物。 凡是随着高能磷酸化合物水解或基团转移 时释放释放出大量自由能的键，叫做高能 键，用“~”表示。
种
类
磷氧键型：氨甲酰磷酸、磷酸希醇式丙酮 酸、三磷酸腺苷等； 磷氮键型：磷酸肌酸； 硫碳键型：乙酰辅酶A、S-腺苷甲硫氨酸等。
生物氧化的方式
① 加氧：在物质分子中 直接加入氧； ② 脱氢：加水脱氢、直 接脱氢； ③ 脱电子：通过电子传 递链脱电子。
生物氧化的关键所在
① 代谢物分子中的碳如何 转化成为CO2，通过2种 方式（直接脱羧和氧化 脱羧）； ② 代谢物分子中的氢如何 与分子氧结合生成水， 是与呼吸作用中氧气结 合，通过电子传递链达 到形成水的过程。
电子传递过程
• 电子的传递发生在相邻的传递体之间，它的传递 方向取决于每个电子具有的电化学势能的大小， 同时还伴随着H+的结合与释放，通过这种步骤使 H+能够定向转移，通过H+的定向转移维持质子的 跨膜电势，从而推动ATP的合成。 • 具体的电子传递的顺序参照P152-153。
NADH FMN FAD
பைடு நூலகம்
线 粒 体
• 线粒体的特点： ① 双层生物膜结构，外膜光滑，内膜有很多 突起的嵴； ② 含有DNA，可编码20%左右的蛋白质，其 余的80%蛋白质为核DNA编码。
电子传递链
1. 2. 3. 4. 5. 6. 电子传递链的概念 电子传递链的组成 电子传递过程 电子传递链 电子传递链的抑制剂 电子传递链的图示
细胞色素C的作用分为2个阶段： ① A阶段：第一个QH2 将携带的一个高势能电子转移到Cyt还 原酶中的Fe-S中，再经过Cytc1传递到Cytc，这时候QH2 - （1号），而Q· - 中的电子很快转 变成半醌形式的阴离子Q· - 变成Q，而Cytb结合电子后与 移到Cytb上，这个时候Q· - （2号）。 膜另一侧的游离Q结合生成Q· ② B阶段：第二个QH2 将携带的一个高势能电子转移到Cyt还 原酶中的Fe-S中，过程与A阶段相同，但是区别在于Cytb 接受电子后没有将电子传递给游离的Q，而是A阶段生成的 - （2号），让它变成QH 。 Q· 2 ③ 整个阶段消耗了2个QH2 ，生成一个QH2和一个氧化型的 CoQ。
Fe-S
CoQ
Cytb
Fe-S Cytc1
Cytc
Cytaa3 O2
电子传递链
1. 请大家看书P151-152内容； 2. 从电子传递链的几个复合体来理解电子传 递链
电子传递链中的复合体
A. B. C. D. E. F. G. NADH-Q还原酶 辅酶Q 琥珀酸-Q还原酶 细胞色素还原酶 细胞色素C 细胞色素氧化酶 复合体表格
细胞色素C
相对分子量13000，是唯一溶于水的细胞色 素，存在于线粒体内膜和外膜之间。细胞 色素c的示意图 作用：与细胞色素还原酶中Cytc1和细胞色 素氧化酶（复合体Ⅳ）接触，起到在二者 之间传递电子，是第二个质子泵。 如何起作用？
细胞色素c
细胞色素c与蛋白质结合示意图
细胞色素C的作用
辅酶Q
在线粒体中，辅酶Q是一种均一的流动库， 可以结合到膜上，也可以以游离状态存在， 可以接受NADH-Q还原酶脱离下来的电子和 氢，也可以接受其他黄素酶类脱下的氢； 辅酶Q和FMN都是NADH-Q脱氢酶的辅酶； 作用：氧化性CoQ（醌型）→半醌中间体→ 还原型CoQ（QH2），是一个接受电子和氢 的过程。
生物氧化的生物学意义
所有生物必须通过生物氧化释放能量； 生物氧化产生大量中间产物用于生物体内 的其他的代谢途径。