生物氧化-2015春剖析.ppt

氧化还原对 E0’(V) 氧化还原对 E0’(V) NAD+ /NADH+H+ －0.32 Cyt c1 Fe3+ /Fe2+ 0.22 FMN /FMNH2 －0.22 Cyt c Fe3+ /Fe2+ 0.25 FAD /FADH2 －0.22 Cyt a Fe3+ /Fe2+ 0.29 Q10 /Q10H2 0.06 Cyt a3 Fe3+ /Fe2+ 0.35 Cyt bL(bH) Fe3+/Fe2+ 0.077 1/2O2 /H2O 0.82 与呼吸链相关的电子传递体的标准氧化还原电位 * 1. NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 2. FADH2氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 * 三、体内重要的呼吸链 FMN FMNH2 Q QH2 NAD+ SH2 NADH +H+ S Cyt-Fe2+ Cyt-Fe3+ 2e 2H+ (b-c1) Cyt-Fe3+ Cyt-Fe2+ c 2e Cyt-Fe2+ Cyt-Fe3+ (a-a3) 2e ? O2 O2- H2O 延胡索酸 FADH2 琥珀酸 FAD QH2 Q 2e NADH氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链或 琥珀酸氧化呼吸链 * ① 将H传递给O2生成水； ② H和O2消耗，其它可反复使用； ③ CoQ是两种呼吸链的汇合点。 相同点： 两种呼吸链的比较： 不同点： * NADH呼吸链 FADH2呼吸链 普遍程度 较普遍 次要 起始物 NADH FADH2 ATP生成 2.5 1.5 四、胞液中NADH的氧化 胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。 转运机制主要有： α-磷酸甘油穿梭 (α-glycerophosphate shuttle) 苹果酸-天冬氨酸穿梭 (malate-asparate shuttle) * 1. α-磷酸甘油穿梭机制 主要存在于脑和骨骼肌中 * NADH+H+ FADH2 NAD+ FAD 线粒体 内膜 线粒体 外膜 膜间隙 线粒体 基质 α-磷酸甘油 脱氢酶 呼吸链 磷酸二羟丙酮 α-磷酸甘油 线粒体α -磷酸甘油脱氢酶 * 2. 苹果酸-天冬氨酸穿梭机制 主要存在于心肌和肝脏中 * NADH +H+ NAD+ NADH +H+ NAD+ 谷氨酸- 天冬氨酸 转运体 苹果酸-α-酮 戊二酸转运体 苹果酸 草酰乙酸 α-酮戊二酸 谷氨酸 苹果酸 脱氢酶 谷草转 氨酶 胞液 线 粒 体 内 膜 基质 呼吸链 天冬氨酸 * 四、氧化磷酸化 * 定义 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。 两个过程的偶联： 即还原当量的氧化过程和ADP磷酸化过程 氧化磷酸化是体内ATP生成的主要方式 * （一）氧化磷酸化偶联部位 根据P/O比值和自由能变化，可以大致确定氧化磷酸化的偶联部位，即ATP生成的部位。 * P/O比值 指物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数（或ADP摩尔数），即生成的ATP数。 ADP + Pi ATP 2H →→→ O H2O n ＝ n n n * 根据上述实验结果，推定NADH与UQ之间（复合体I），UQ与Cyt c之间（复合体III）和复合体IV存在着偶联部位 线 粒 体 离 体 实 验 测 得 的 一 些 底 物 的 P/O 比 值 底 物 呼 吸 链 的 组 成 P/O 比 值 生 成 的 ATP 数 β - 羟 丁 酸 NAD + → 复 合 体 Ⅰ → UQ → 复 合 体 Ⅲ 2.4~2.8 2.5 → Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 琥 珀 酸 复 合 体 Ⅱ → UQ → 复 合 体 Ⅲ 1.7 1.5 → Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 抗 坏 血 酸 Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 0.88 0.5 细 胞 色 素 c (Fe 2+ ) 复 合 体 Ⅳ → O 2 0.61~0.68 0.5