1、第24章 生物氧化-電子傳遞和氧化磷酸化作用Biochemistry Course生物氧化有機分子在細胞內氧化分解成二氧化碳和水并釋放出能量形成ATP的過程，稱為生物氧化。Biochemistry CourseP114生物氧化生物氧化實際上是需氧細胞呼吸作用中的一系列氧化-還原反應，所以又稱為細胞氧化或細胞呼吸，有時也稱組織呼吸。Biochemistry CourseP114生物氧化生物氧化的特點：1是在體溫條件下進行，通過酶的催化作用，有機分子發(fā)生一系列的化學變化，在此過程中逐步氧化并釋放能量。2在氧化過程中產生的能量貯存在ATP中。Biochemistry CourseP114電子傳遞和氧

2、化呼吸鏈氧化磷酸化作用是電子在沿著電子傳遞鏈傳遞過程中所伴隨的，將ADP磷酸化而形成ATP的全過程。這個過程又稱為氧化呼吸或呼吸代謝。Biochemistry CourseP118電子傳遞和氧化呼吸鏈呼吸鏈或電子傳遞鏈：電子從NADH到O2的傳遞所經(jīng)過的途徑形象地稱為電子傳遞鏈或稱呼吸鏈(respiratory chain).Biochemistry CourseP119電子傳遞和氧化呼吸鏈呼吸鏈或電子傳遞鏈組成：NADHQ還原酶（復合體）琥珀酸Q還原酶（復合體）細胞色素還原酶（復合體）細胞色素氧化酶（復合體）Biochemistry CourseP119呼吸鏈組成Biochemistry C

3、ourse呼吸鏈傳遞順序NADH：它是由NAD+接受多種代謝產物脫氫得到的產物。NADH所攜帶的高能電子是線粒體呼吸鏈主要電子供體之一。Biochemistry Course鐵硫蛋白(簡寫為Fe-S)是一種與電子傳遞有關的蛋白質，它與NADHQ還原酶的其它蛋白質組分結合成復合物形式存在。它主要以 (2Fe-2S) 或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有兩個活潑的無機硫和兩個鐵原子。鐵硫蛋白通過Fe3+ Fe2+ 變化起傳遞電子的作用（簡寫為Q）或輔酶-Q（CoQ）：它是電子傳遞鏈中唯一的非蛋白電子載體。為一種脂溶性醌類化合物。 泛醌（簡寫為cyt. ）是含鐵的電子傳遞體，輔基為鐵

4、卟啉的衍生物，鐵原子處于卟啉環(huán)的中心，構成血紅素。各種細胞色素的輔基結構略有不同。線粒體呼吸鏈中主要含有細胞色素a, b, c 和c1等，組成它們的輔基分別為血紅素A、B和C。細胞色素a, b, c可以通過它們的紫外-可見吸收光譜來鑒別。 細胞色素主要是通過Fe3+ Fe2+ 的互變起傳遞電子的作用的。細胞色素Biochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistry CourseBiochemistr

5、y Course作用 呼吸鏈的作用是接受還原性輔酶上的氫原字對(2H+2e)，使輔酶分子氧化，并將電子對按順序傳遞，直至激活分子氧，使氧負離子(O2-)與質子對(2H+)結合，生成水。電子對在傳遞過程中逐步氧化放能，所釋放的能量驅動ADP和無機磷發(fā)生磷酸化反應，生成ATP。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上發(fā)生磷酸化作用。即底物被氧化的過程中，形成了某些高能磷酸化合物的中間產物，通過酶的作用可使ADP生成ATP。 研究氧化磷酸化最常用的方法是測定線粒體或其制劑的P/O比值和電化學實驗。P/O比值是指每消耗一摩爾氧所消耗無機磷酸的摩爾數(shù)。根據(jù)所消耗的無機磷酸摩爾數(shù)，可間接測出ATP生成量。實驗指明

6、NADH呼吸鏈的P/O值是2.5，即每消耗一摩爾氧原子就可形成2.5摩爾ATP，F(xiàn)ADH2呼吸鏈的P/O值是1.5，即消耗一摩爾氧原子可形成1.5摩爾ATP。ATP產生的數(shù)量 ATP產生的部位都是有大的電位差變化的地方，例如，NADH呼吸鏈生成ATP的三個部位是：E0值在此三個部位有大的“跳動”，都在0.2伏以上。ATP產生的部位 氧化與磷酸化作用如何耦聯(lián)尚不夠清楚，目前主要有三個學說：化學耦聯(lián)學說、結構耦聯(lián)學說與化學滲透學說，化學滲透學說的主要論點呼吸鏈存在于線粒體內膜之上，當氧化進行時，呼吸鏈起質子泵作用，質子被泵出線粒體內膜之外側，造成了膜內外兩側間跨膜的化學電位差，后者被膜上ATP合成酶所利用，使ADP與Pi合成ATP。ATP產生的機理解偶聯(lián)劑 （uncouplers）：只抑制ATP的