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1、,第八章 生物氧化 Biological Oxidation,8.1 生物氧化概述 8.2 电子传递链 8.3 氧化磷酸化,1. 电子传递链的概念 概念：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的全部体系称为电子传递链；因伴随着营养物质的氧化放能，又称为呼吸链。 由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶催化系统组成的代谢途径。,第二节 电子传递链,定位：线粒体内膜上,1）NADH氧化呼吸链,2）琥珀酸氧化呼吸链,NADH氧化呼吸链,FADH2氧化呼吸链,2.电子传递链的成员组成,线粒体中的电子传递链的主要组分包括: 黄素蛋白； 铁硫蛋白； 细胞色素；
2、 泛醌,黄素蛋白：指以FAD或FMN为辅基的蛋白,FMN和FAD递氢机制,（氧化型）,（还原型）, 铁硫蛋白（Fe-S） （非血红素蛋白）,与电子传递有关与其他递氢体或电子传递体结合成复合物存在,铁硫蛋白(Iron-sulfur protein, Fe-S),又叫铁硫中心或铁硫簇。 含有等量铁原子和硫原子。 铁除与硫连接外，还与肽链中Cys残基的巯基连接。 铁原子可进行Fe2+ Fe3+e 反应传递电子，为单电子传递体。,铁硫蛋白,通过Fe3+ Fe2+变化起传递电子的作用,Different types of iron-sulfur centers,Iron atoms cycle betw
3、een Fe2+ (reduced) and Fe3+(oxidized)., 细胞色素（Cytochrome, Cyt）,是一类以铁卟啉为辅基的电子传递蛋白。 呼吸链中主要有a、b、c三类。差别在于铁卟啉的侧链以及铁卟啉与蛋白部分连接的方式不同。 Cyt b、c的铁卟啉与血红素相同； Cyt a的铁卟啉为血红素A。 分子中的铁通过氧化还原而传递电子，为单电子传递体。,A、结构：一类含铁卟啉辅基的色素蛋白 B、分类: Cyta: Cytaa3 Cytb: Cytb562 、Cytb566、 Cytb560Cytc: Cytc 、 c1 C、区别： 铁卟啉辅基侧链不同 铁卟啉辅基与酶蛋白连接方式
4、不同,细胞色素c,CytFe3+ + e CytFe2+,Reduced cytochromes has three absorption bands in the visible wavelengths,Cyt a: 600 nm Cyt b: 560 nm Cyt c: 550 nm,细胞色素a、b、c的区别,Cytochrome bc1 complex (complex III),泛醌 (ubiquinone, UQ),即辅酶Q（ Coenzyme Q， CoQ），属于脂溶性醌类化合物，带有多个异戊二烯侧链。 因其为脂溶性，游动性大，极易从线粒体内膜中分离出来，因此不包含在四种复合体中。
5、 分子中的苯醌结构能可逆地结合2个H，为递氢体。,由以下实验确定 标准氧化还原电位 拆开和重组 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧,3. 呼吸链的电子传递顺序,利用脱氧胆酸处理线粒体内膜、分离出呼吸链的4种复合物，辅酶Q和细胞色素C及ATP合酶。 根据标准氧还电位E0的高低排列 根据电子传递体氧化还原态时的吸收光谱变化进行检测 利用阻断剂研究分析 四种复合物的电子传递重组实验,氧化-还原点位的测定：低高,呼吸链的专一抑制剂,4. 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置,四种复合体的排列关系,复合物 NADH-Q 还原酶,结合铁硫蛋白,辅基为FMN的黄素蛋白. 能结合NADH,并将其氧化为NAD
6、+ 将电子传递给泛醌,使4H+释放入内外膜间隙.,NADH,FMN，Fe-S,CoQ,NAD+（NADP+）的递氢机制,（氧化型）,（还原型）,复合物：琥珀酸-泛醌还原酶,即琥珀酸脱氢酶.至少由4条肽链组成，含有一个FAD，2个铁硫蛋白及细胞色素b560.其作用是催化电子从琥珀酸转至辅酶Q，但不转移质子。,电子传递的方向为：琥珀酸FADFe-SQ。,复合物：Q-cytc还原酶,即细胞色素c还原酶，由至少11条不同肽链组成，以二聚体形式存在，每个单体包含两个细胞色素b（b562、b566）、一个细胞色素c1和一个铁硫蛋白。 催化电子从辅酶Q传给细胞色素c，每转移一对电子，同时将4个质子由线粒体基
7、质泵至膜间隙。,b566b562Fe-Sc1,QH2,Cytc,细胞色素c,复合物,复合体传递电子的过程,Cytc1,Fe-S,bL,bH,Cytc,QH2,Q,QH2的第一次氧化,QH2的第二次氧化,Q, Q,2H+,Cytc1,Fe-S,bL,bH,Cytc,QH2,Q, Q,2H+,QH2,2H+,e-,e-,e-,e-,复合物：Cytc 氧化酶,每个单体由至少13条不同的肽链组成；分为三个亚单位：I包含两个血红素（a、a3）和一个铜蛋白(CuB);包含两个铜离子(CuA)构成的双核中心，其结构与2Fe-2S相似;的功能尚不了解。 Cu2+ + e Cu+,CuA a a3 CuB,Cyt c,O2,NADHFMN(Fe-S)Qbc1caa3O2,琥珀酸FAD(Fe-S)Qbc1caa3O2,NADH氧化呼吸链,琥珀酸氧化呼吸链,电子传递的抑制剂,阻断呼吸链中某部位电子传递的物质；氧化作用受阻、能量释放减少,鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素阻断电子由NADH向CoQ的传递； 抗霉素A抑制电子从Cytb到Cytc1的传递； 氰化物、叠氮化物、CO等阻断电子由Cytaa3传递到氧,The end of Chap1 !,
