生物氧化
生物氧化
1. NAD+
NAD+是水溶性的，与酶蛋白可逆结合而往返于线粒体基
质与内膜之间（但不能透过内膜）。 在线粒体的基质中，它作为有关脱氢酶的辅酶，接受代 谢物上脱下的氢，生成NADH；而后与酶蛋白脱离，扩散至线 粒体内膜的内表面，将氢(电ห้องสมุดไป่ตู้)传递给下一个电子传递体，
自身又再生成 NAD+，返回线粒体基质继续参与代谢物的脱氢
反应。 NAD+是双电子传递体(每次传递2个电子)，即氢传递体。
HH CONH2 N R P P R A NAD H e H N R P P R A NADH CONH2 H
R P( P R A) H3C H3C
5
N
9 10
N
1 4
O NH
NADH NAD
H
N
O
FMN (FAD) H3C H3C
生物氧化
1、生物氧化的概念
生物氧化（Biological
Oxidation）：
物质在生物体内氧化分解的过程称为生物 氧化。主要是指糖、脂肪、蛋白质等有机物在 生物体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和H2O的过程。
生物氧化的主要生理意义是为生物体提供
能量。
3、生物氧化的特点
1、相同点 体内氧化 体外氧化
4、细胞色素c
在复合体III和Ⅳ之间传递电子。（细胞色素c 交互地与细 胞色素还原酶的C1和细胞色素氧化酶接触） 是唯一能溶于水的细胞色素
5、细胞色素氧化酶（复合体Ⅳ、细胞色素c氧化酶 ）
由 cyt.a和a3 组成。复合物中除了含有铁卟啉外，还含有2个铜原子（CuA， CuB）。Cyta与CuA相配合，cyta3与CuB相配合，当电子传递时，细胞色素的Fe3+ Fe2+间循环，同时Cu2+ Cu+间循环，将电子从cytc直接传递给O2。 也叫末端氧化酶。
第8章：生物氧化
HSCoA
H2C COOH H2C COOH
琥珀酸
GTP
O C SCoA
琥珀酰CoA
ATP ADP
琥珀酰CoA合成酶
2. 氧化磷酸化
在线粒体中，代谢物脱下的2H经呼吸链氧为 水时所释放的能量使ADP磷酸化生成ATP的 过程。它是体内生成ATP的主要的方式。
呼 吸 链
1 O2 H2O
实质：每消耗1mol氧原子所产生的ATP的mol数。
线粒体离体实验测得的一些底物的P/O比值
底 物 β-羟丁酸 琥珀酸 抗坏血酸 呼吸链的组成 NAD+→复合体Ⅰ→CoQ→复合体Ⅲ →Cyt c→复合体Ⅳ→O2 复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ →Cyt c→复合体Ⅳ→O2 Cyt c→复合体Ⅳ→O2 复合体Ⅳ→O2 0.88 0.61-0.68 1 1 细胞色素c (Fe2+) 1.7 2 P/O比值 2.4～2.8 可能生成的 ATP数 3
1. 温度： 体温，~37度
高温
2. 反应温和：酶促,逐步氧化,逐步放能,可调节
反应剧烈：短时间内以光、热能形式放能
不能储存，0% 碳和氢直接与氧结合生成。
3. 效率：以高能键储存，40~55%
4. CO2来源：有机羧酸脱羧而来
二、生物氧化的酶类 氧化酶类 需氧脱氢酶 不需氧脱氢酶
R=H: NAD+;
R=H2PO3:NADP+
B: FAD和 FMN
FAD（或FMN）+ 2H FADH2（或 FMNH2）
C: 辅酶Q ( CoQ) 泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊烯连接形 成较长的疏水侧链（人CoQ10），脂溶性, 在膜中 可流动。 不固定于复合体，呈游离状态。氧化还 原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。
第八章生物氧化
27
2.黄素蛋白（flavin protein，FP）
黄素蛋白的辅基有两种：FMN和FAD， 其分 子中的异咯嗪环可以进行可逆的加氢和脱氢反应， 故黄素蛋白在呼吸链中属于递氢体，在加氢反应 时接收2个氢原子。
28
H3C H3C
N
CH 2 O H C OH H C OH H C OH
O PO O-
36
37
细胞色素c （Cytochrome C）
➢13kD球形蛋白 ➢唯一能溶于水的细胞色素 ➢流动电子载体，可在线粒 体内膜外侧移动
38
呼吸链中常见的几种蛋白质或酶
名称
特点
主要功能
黄素蛋白
以FAD或FMN为辅基 传递H和电子
铁硫蛋白
辅基为铁硫中心（Fe-S） 传递单个电子
泛醌（CoQ）
脂溶性，能在内膜中自 由扩散
ATP、热能
10ion and storage of ATP
ATP在能量代谢中的核心作用 ATP的生成
底物水平磷酸化 氧化磷酸化 ATP的储存和利用
11
一、 ATP在能量代谢中的核心作用
生物体能量代谢的特点：
1. 生物体不能承受能量大量增加、能量大量 释放的化学过程，所以代谢反应都是依序 进行，能量逐步得失的反应
⊿G′
(kcal/mol) (－14.8) (－12.3) (－11.8) (－10.3) (－7.3) (－7.5) (－6.6) (－6.6) (－5.0)
14
二、 ATP的生成 （一）底物水平磷酸化 定义：代谢物在氧化分解过程中，因脱氢或
脱水而引起分子内能量重新分布，产 生高能键，然后将高能键转移给ADP （或GDP）生成ATP（或GTP）的过 程，称为底物水平磷酸化(substrate phosphorylation)。
生物化学__生物氧化
生物氧化（一）名词解释1．生物氧化2．呼吸链3．底物水平磷酸化（一）名词解释1．生物氧化：生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为生物氧化。
生物氧化在细胞内进行，氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有时也称之为“细胞呼吸”或“细胞氧化”。
生物氧化包括：有机碳氧化变成CO2；底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，释放的能量使ADP转变成ATP。
2．呼吸链：有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子，经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递，最终与氧结合生成水，这样的电子或氢原子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。
电子在逐步的传递过程中释放出能量被用于合成ATP，以作为生物体的能量来源。
3．氧化磷酸化：在底物脱氢被氧化时，电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP 磷酸化生成ATP的作用，称为氧化磷酸化。
氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。
5．底物水平磷酸化：在底物被氧化的过程中，底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键（或高能硫酯键），由此高能键提供能量使ADP（或GDP）磷酸化生成A TP（或GTP）的过程称为底物水平磷酸化。
此过程与呼吸链的作用无关，以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP。
(二) 填空题1．生物氧化有3种方式：____脱氢_____、_脱电子__________和_____与氧结合_____ 。
2．生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有___酶；______、______辅酶；___和_____电子传递体___ 参与。
7．生物体内高能化合物有___焦磷酸化合物；；；______、___酰基磷酸化合物______、____烯醇磷酸化合物；_____、__胍基磷酸化合物；_______、____硫酯化合物_____、______甲硫键化合物___等类。
8．细胞色素a的辅基是____血红素A；_____与蛋白质以_____非共价____键结合。
生物氧化
生物氧化（一）名词解释1．生物氧化：生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为生物氧化。
生物氧化在细胞内进行，氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有时也称之为“细胞呼吸”或“细胞氧化”。
生物氧化包括：有机碳氧化变成CO2；底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，释放的能量使ADP转变成ATP。
2．呼吸链：有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子，经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递，最终与氧结合生成水，这样的电子或氢原子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。
电子在逐步的传递过程中释放出能量被用于合成ATP，以作为生物体的能量来源。
3．氧化磷酸化：在底物脱氢被氧化时，电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP 的作用，称为氧化磷酸化。
氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。
4．磷氧比：电子经过呼吸链的传递作用最终与氧结合生成水，在此过程中所释放的能量用于ADP磷酸化生成ATP。
经此过程消耗一个原子的氧所要消耗的无机磷酸的分子数（也是生成ATP的分子数）称为磷氧比值（P／O）。
如NADH的磷氧比值是3，FADH2的磷氧比值是2。
5．底物水平磷酸化：在底物被氧化的过程中，底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键（或高能硫酯键），由此高能键提供能量使ADP（或GDP）磷酸化生成ATP（或GTP）的过程称为底物水平磷酸化。
此过程与呼吸链的作用无关，以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP。
如在糖酵解（EMP）的过程中，3-磷酸甘油醛脱氢后产生的1,3-二磷酸甘油酸，在磷酸甘油激酶催化下形成ATP的反应，以及在2-磷酸甘油酸脱水后产生的磷酸烯醇式丙酮酸，在丙酮酸激酶催化形成ATP的反应均属底物水平的磷酸化反应。
另外，在三羧酸环（TCA）中，也有一步反应属底物水平磷酸化反应，如α-酮戊二酸经氧化脱羧后生成高能化合物琥珀酰～CoA，其高能硫酯键在琥珀酰CoA合成酶的催化下转移给GDP生成GTP。
生物氧化
2H+
2CytFe3+ 2CytFe2+
O2½ O2
39
第三节 生物氧化和能量代谢
一 高能化合物和高能磷酸化和物 1. 高能化合物 体内的ATP等有机化合物在水解时可释放 出大量自由能，通常称为高能化合物或富含能量 的物质。换言之，所谓高能化合物是指化合物进 行水解反应时伴随的标准自由能变化（ΔG0’）等 于或大于ATP水解成ADP的标准自由能变化的化 合物。在PH7.0条件下，ATP水解为ADP和磷酸时， 其ΔG0’为-30.5KJ/mol。
22
5. 细胞色素体系（cytochromes,Cyt）
根据吸收光谱的不同可分为三类,即细胞色 素a,b,c（Cyta,Cytb，Cytc）。 线粒体的电子传递至少含有五种不同的细胞 色素：称为细胞色素b、c、c1、a、a3。 细胞色素b、c、c1辅基为血红素。 细胞色素a、a3不易分开，统称为细胞色素 aa3，其辅基为修饰过的血红素，称为血红素A， 唯一可将电子直接传递给氧的细胞色素，因此 又称为细胞色素氧化酶。
44
45
2.氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）
氧化是底物脱氢或失电子的过程，电子 沿呼吸链向氧传递的过程中，逐步释放能 量——氧化放能；而磷酸化是ADP与Pi合成 ATP的过程——磷酸化吸能；这种氧化与磷酸 化两个过程紧密地偶联在一起形成ATP的过程 就是氧化磷酸化。氧化是磷酸化的基础，而 磷酸化是氧化的结果。如果只有代谢物的氧 化过程，而不伴随有ADP的磷酸化过程，则 称为氧化磷酸化的解偶联（uncoupling）.
46
三.ATP在呼吸链中形成的部位
即氧化磷酸化的偶联部位，确定方法有： 1.P/O比值测定 P/O比值指在一定时间内，氧化磷 酸化过程中消耗一摩尔氧所消耗的无机 磷的摩尔数，或者说消耗一摩尔氧所生 成的ATP的摩尔数。
第6章 生物氧化
功能：将电子从细胞色素 传递给 传递给O 功能：将电子从细胞色素C传递给 2
1 ADP和ATP的调节作用 和 的调节作用 ADP增高 增高/ATP降低 增高 降低 ADP降低 降低/ATP升高 降低 升高 2 甲状腺激素（促进） 甲状腺激素（促进） 甲亢病人基础代谢率高（活化 甲亢病人基础代谢率高（活化ATP酶） 酶 促进氧化磷酸化 抑制氧化磷酸化
46
3 氧化磷酸化的抑制剂
52
磷酸甘油脱氢酶
磷酸甘油穿梭 肌肉，神经） （肌肉，神经）
苹果酸-天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏） 苹果酸 天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏） 天冬氨酸甘油穿梭
苹果酸
1分子葡萄糖有氧氧化 分子葡萄糖有氧氧化 肌肉和神经组织中生成36ATP 肌肉和神经组织中生成 心脏和肝脏中生成38ATP 心脏和肝脏中生成
4
生物氧化的特点
生物氧化与体外燃烧的比较
生物氧化 反应条件 反应过程 能量释放 CO2生成方式 温 和 (体温、pH近中性) 体温、pH近中性) 逐步进行的酶促反应 逐步进行 （化学能、热能） 化学能、热能） 有机酸脱羧 体外燃烧 剧 烈 (高温、高压) 高温、高压) 一步完成 瞬间释放 （热能） 热能） 碳和氧结合
29
生物氧化产物2 生物氧化产物
第一条呼吸链： 第一条呼吸链： NADH氧化呼吸链 氧化呼吸链
CytC
复合体Ⅰ 复合体Ⅰ
复合体Ⅲ 复合体Ⅲ
复合体Ⅳ 复合体Ⅳ
生物氧化概念
生物氧化概念生物氧化是指生物体内某些化学反应以及能源转化的过程中，通过与氧气结合或者释放氧气来产生能量的过程。
在生物体内，通过呼吸作用，细胞能够将有机物质与氧气发生氧化反应，产生能量并释放二氧化碳和水。
这个过程主要发生在细胞的线粒体中，其中产生的能量被用于维持细胞的正常功能和生命周期。
在生物氧化过程中，有机物质（如葡萄糖）被分解为小分子，这些小分子进一步与氧气反应，生成二氧化碳和水，并释放出大量能量。
这个过程主要通过三个主要的代谢途径进行：糖解（糖的分解过程，产生少量ATP）、胞嘧啶核苷酸周转途径（产生少量ATP）和三羧酸循环（产生较多的ATP）。
细胞内的线粒体则是产生能量的主要位置，线粒体内涵有氧呼吸链，通过氧分子的逐渐氧化，诱导电子传递和质子泵浦过程，最终使ATP合成酶产生ATP。
生物氧化对于维持生物体的正常功能和生存至关重要。
能量的产生可以满足细胞对于代谢、运动和生长等方面的需求。
生物氧化还在环境中发挥重要作用，例如植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放氧气供动物呼吸。
总之，生物氧化是生命活动中重要的能量转化过程，对于维持生物的生存和发展起着关键作用。
补充一些关于生物氧化的重要概念：1. 有机物质与氧气的反应：生物体内的有机物质（如葡萄糖、脂肪和蛋白质等）与氧气发生氧化反应，生成二氧化碳和水。
这个过程被称为有机物质的完全氧化，其中释放的能量被生物体利用。
2. ATP的产生：在生物氧化过程中，通过线粒体内的氧化磷酸化反应，能量被转化为一种能供生物体利用的化学能形式，即三磷酸腺苷（ATP）。
ATP是细胞内的主要能量储存和传递分子，在细胞内驱动各种生物化学反应。
3. 有氧呼吸：有机物质与氧气发生完全氧化的过程通常被称为有氧呼吸。
这一过程主要包括糖解、胞嘧啶核苷酸周转途径和三羧酸循环。
4. 无氧呼吸：在某些情况下，生物体可能无法获得足够的氧气来进行有氧呼吸。
在这种情况下，细胞会通过无氧代谢途径来产生能量。
生物化学(生物氧化)
程为:
E′=Eº′+
RT
C氧化态
nF In C还原态
(三)氧化还原电位与自由能的关系
△Gº’=-nF △Eº’
三. 高能磷酸化合物
(一)高能磷酸化合物的概念
高能磷酸化合物：一般将水解时释放20.9KJ/mol以上自由 能的化合物称之，含有高能量的键称为高能键，常 用” ～” 符号表示，典型的代表是三磷酸腺苷(ATP)含有 两个高能键。
二、三羧酸循环生成的ATP
乙酰CoA＋3NAD+＋FAD ＋ GDP＋Pi＋2H2O→
CO2＋3NADH＋FADH2＋GTP＋2H+＋CoASH 每个分子G彻底氧化为H2O和CO2，共能产生： 5（或7）＋12.5×2＝30（或32）分子ATP
三、三羧酸循环的回补反应
草酰乙酸的回补反应
1、丙酮酸的羧化 图6-25 丙酮酸的羧化
(二)呼吸链 呼吸链(respiratory chain,电子传递链ETC):指代谢物上
脱下的氢(质子和电子)经一系列递氢体或电子传递体按对电 子亲和力渐渐升高的顺序依次传递，最后传给分子氧而生 成水的全部体系。
NADH呼吸链
呼吸链
FADH2呼吸链
图5-17 NADH呼吸链（A）和FADH2呼吸链（B）
第五章 生物氧化
第一节 生物氧化概述 一.生物氧化 (一)生物氧化(biological oxidation)：糖、脂、蛋白质等有机 物质在活细胞内氧化分解，产生CO2和H2O并放出能量的 作用称生物氧化。
特点：一系列酶引起的,在活细胞内发生氧化还原反应。 反应部位：真核线粒体、原核细胞膜
(二)生物氧化的方式 1.CO2的生成 脱羧作用：α 脱羧和β 脱羧两种类型 脱羧过程：氧化脱羧 直接脱羧 (1) α 直接脱羧 丙酮酸脱羧反应 (2) β 直接脱羧 草酰乙酸脱羧反应 (3) α 氧化脱羧 丙酮酸氧化脱羧反应 (4) β 氧化脱羧 苹果酸氧化脱羧反应
生物化学第八章 生物氧化
1 O2 2
H2O
实测得FADH2呼吸链： P/O~ 2
FADH2
线粒体是真核细胞的一种细胞器，是生物氧化和能 量转换的主要场所。是组织细胞的“发电厂”。 线粒体内，外膜的化学组成有显著的区别; 外膜：磷脂，胆固醇含量高，蛋白质含量低 内外膜间隙：腺苷酸激酶，核苷酸激酶等 内膜：有些脱氢酶，氧化呼吸链有关的酶， ATP 合成酶 基质： 催化糖有氧分解，脂肪酸氧化，氨基酸分 解和蛋白质生物合成的酶
3
二、生物氧化的一般过程
主要解决三个问题：
1．代谢物中C如何在酶催化下生成CO2；
2．细胞如何利用O2将代谢物中的H氧化成H2O；
3．氧化产生的自由能怎样被收集、转换和储存。
4
生物氧化的三个阶段
脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解 成基本结构 单位
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰 CoA等）
31
2. 高能化合物
生化反应中，在水解时或基团转移反应中可释
放出大量自由能（ >20 千焦 / 摩尔）的化合物称为 高能化合物。
32
高 能 化 合 物 类 型
33
3. ATP的特点
在 pH=7 环 境 中 ， ATP 分子中的三个磷 酸基团完全解离成带 4个负电荷的离子形 式 （ ATP4-）， 具 有 较大势能，加之水解 产物稳定，因而水解 自由能很大（ ΔG°′= -30.5千焦/摩尔）。
34
4.ATP的特殊作用
在机体的能量代谢中， ATP 就好像能量通币， 高能化合物虽有多种，只有 ATP 可为一切生 理机能与生物合成反应提供能量； ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体
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三、生物氧化的方式 The Way of Biologic Oxidation
1、脱氢（de-hydrogen）:
NAD NADH H
CH3CHOHCOOH NADH : nicotinamide adenine dinucleotide 2、加氧（Add Oxygen）:
NADPH2 NADP
CH3COCOOH
3
CoQ
2H
2Cyt b Fe
2
经过几个电子传递体b→c1→c→aa3,最后传递至氧。 （2）Function: 传递电子
三、 重要的呼吸链
The main Respiratory Chains
1、NADH Oxidative Respiratory Chains: 其总反应为：
MH2 H e NAD
1、氧化反应是多步连续的酶促反应。 2、氧化反应条件温和，必须有水参与。 水不仅为生物氧化提供环境，而且直接参与生物氧 化过程。 3、氧化方式主要是代谢物在酶催化下脱氢，并经 一系列递体传递至氧而生成H2O 。 4、氧化过程中能量是逐步释放，部分以热能形式 散发，部分以ATP的形式储存和利用。 5、生物氧化中CO2的生成方式是有机酸脱羧。
Substrate Level Phosphorylation Generate ATP
O C OPO3H2 ADP ATP C OOH CHOH CHOH CH2O P CH2O P [高能磷酸基团转移]
H2O COOH C O P CH2
C OOH CHO P CH2OH
ADP
ATP
COOH C OH CH2
1、以NAD＋或NADP＋为辅酶的不需氧脱氢酶：
（1）Structure & Mechanism:
尼克酰胺 腺嘌呤 核糖 核糖 磷酸 磷酸 尼克酰胺 腺嘌呤 核糖 核糖 磷酸 Nicotinamide Adenine Dinucleotide Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate 磷酸 磷酸
异咯嗪 核糖醇 磷酸 异咯嗪 腺嘌呤 核糖醇 核糖 磷酸 磷酸
核黄素 Flavin Mononucleotide
Flavin Adenine Dinucleotide
R P( P R A) H3C H3C
5
N
9 10
N
1 4
O NH NADH NAD R P( P R A) H N N O 1
10
2、FAD Oxidative Respiratory Chains:
FAD→CoQ→Cyt b→Cyt c1→Cyt c→Cytaa3→O2
第三节 高能化合物的合成
Section 3 Synthesis of High-energy Comunds
一、底物水平磷酸化生成ATP
O O HOPO3H2 NAD NADH C OPO3H2 C H CHOH CHOH CH2O P CH2O P [脱氢磷酸化生成高能磷酸化合物]
The Oxidative Phosphorylation Yield ATP
1、Concept:
MH2 辅酶 Respiratary Chains 1 O 2 2 H2O
M
辅酶H2
Oxidation
energy ADP H3PO4 ATP
Phosphorylation
代谢物脱下的氢或电子沿呼吸链传递时，逐 步释放出来的能量使ADP磷酸化生成ATP的 过程称之。 2、Coupling Point:
HH CONH2 H N R P P R A NAD e H N R P P R A NADH CONH2 H
（2）Function: 传递H及e
2、以FMN或FAD为辅酶的黄素酶：
Flavo-enzyme of FMN or FAD as Coenzyme
（1）Structure & Mechanism:
第四章 生物氧化 Biologic Oxidation
第一节、生物氧化的概念及特点
Concept and Characterristic of Biologic Oxidation
•
一、概念 (Concept )
1、Concept: 糖、脂、蛋白质等有机物在机体细胞内，经一系列 酶催化，生成CO2和H2O，并逐步释放能量的过程。 C6H12O6
CoQH2 2e 2H H2O
2Fe3
2Cu
2Cu
2Cu 2e
1O 2 2
MH2 → NAD → FMN→CoQ→Cyt b→Cyt c1→ -0.42 -0.32 -0.22 0.04 0.07 0.22
Cyt c→ Cyt aa3→O2 0.25 0.29 0.82 电子传递方向：低电位→高电位
acetone acid kinase AK
[脱水生成高能磷酸化合物]
[高能磷酸基团转移]
COOH C O CH3
Concept: 底物在脱氢脱水等过程中，能量 在分子内重新分布，形成高能磷酸或高能硫 酯键化合物，其磷酸基团或能量再转移到 ADP生成ATP的过程。
二、氧化磷酸化生成ATP
Cys S Fe Cys S
H
3
S Fe S
3
S Cys S Cys
NADH NAD H
H
Cys S Fe Cys S
（2）Function:
2
S Fe S
传递单电子
3
S Cys S Cys
4、泛醌（ubiquinone or coenzyme Q）:
电子传递链中唯一不与蛋白质结合的递氢体。 （1）Structure & Mechanism:
ADP
意义：使机体适应生理需要而合理的节约能源。
（2）Action of Thyroxine:
甲状腺素 ATP 热量 ADP 而ADP 氧化磷酸化 ATP生成
结果： ATP分解 ，产热
ATP合成 ，耗氧
（3）Action of Inhibitor:
氧化磷酸化抑制剂主要用作研究氧化磷酸的
工具、杀虫剂及药物。 ① 呼吸链抑制剂： 能切断呼吸链中氢或电 子流传递 的物质。
3、Factors Influencing of Oxidative
Phosphorylation:
（1）Regulation of ATP/ADP:
当进入线粒体的ADP↑
NADH 则NADH迅速 ，而NAD ， 细胞内TAC的脱氢反应加速， 1O 2 2 NADH ，促进NADH H2O ATP H2O
RH
O2
ROH
H2O
3、失电子（de-electron）:
e H Fe
3
H
Fe2
物质氧化中脱下的电子或H ，不能以游离的形式存 在（H＋可游离），必须为另一物质所接受，这种 能接受（供给）电子或H的物质称为受（供）电子 体或受（供）氢体。 上述NAD＋、NADP＋、Fe3＋作为酶的辅因子传递电 子或H ，故称为递电子体或递氢体.
OH CH3 （CH2 CH C CH2 ）n OH CH3
（2）Function: 接受氢原子并将其分解为2H＋和2e
5、细胞色素（cytochrome Cyt）:
以铁噗啉为辅基的结合蛋白，命名是以发现的先后顺 序和有色而被命名为Cyta、b、c等。 （1）Mechanism:
2e CoQH2 2Cyt b Fe
NAD FMN 巴比妥 鱼藤Hale Waihona Puke CO结合Fe2CoQ
Cyt b 抗霉素A
Cyt c1
Cyt c Cyt aa3 CN N 结合Fe3 O2
3
② 离子载体抑制剂(ionophore inhibitor)： 逆浓度梯度差转移离子而消耗能量使之不能 合成ATP的物质。 如短杆菌肽，可与K＋形成复合体，从线粒体 转移K＋→胞浆，而消耗氧化产生的能量。 ③ 解偶联剂(uncoupling agents) ： 解除氧化与磷酸化偶联并刺激氧化加速的物质。 如2.4-二硝基酚、双香豆素、砷酸盐等.
O H3CO H3CO O CH3 （CH2
FMNH2 FMN CH3 CH C CH2 ）n 2H 2e
CoQ
OH H3CO H3CO OH
CoQH2
CH3 （CH2
CH3 CH C CH2 ）n
O H3CO H3CO O CH3 （CH2 CH C CH2 ）n CH3 FMNH2 FMN H3CO H3CO 2H 2e
H
N
O FMN (FAD) H3C H3C
N H
NH O
FMNH2 (FADH2)
（2）Function:
传递氢原子
3、铁硫蛋白（Iron sulfur protein）:
在线粒体内膜上有多种，含Fe 、S数目不同，目前 发现的有九种。
（1）Structure & Mechanism:
FMNH2
2H CoQ
M
NADH H
FMN-Fe-S H H e
CoQH2
CoQ
2Fe
2
2e
2Cu
2
O2 1O 2 2
Cyt b.c1.c
CoQH2 2H
2e
2Fe
3
2Cu
2e
H2O
MH2
H e
NAD
FMNH2
2H
CoQ
2Fe
2
2e
2Cu
2
Cyt b.c1.c M
2
NADH H H H O
2