厦门大学生命科学院生物化学课堂课件第十章讲 生物氧化.ppt

FMN + 2H → FMNH2 还原型NADH脱氢酶将2个H分解成2 个质子(2H+)和2个电子(2e)，2个质子和经铁-硫蛋白传递的2个电子最后都传给辅酶Q。 ⑶ 辅酶Q (Ubiquinone ) 又称为泛醌，分子中有一个长的异戊二烯侧链，具有高度的疏水性。 泛醌是线粒体中唯一不与蛋白质结合的电子 载体，其克分子数比其他组分多得多，且因为有 很长的脂溶性碳氢链，可在膜内流动，所以泛醌 在呼吸链中处于中心地位，可以接受从NADH 脱 氢酶脱下的氢，也可以接受从别的黄酶脱下的氢。 QH2将电子传给氧化型细胞色素，使之成为 还原型细胞色素，质子留在溶液中。 ⑷ 细胞色素类(cytochromes, Cyt) 细胞色素是一类传递电子的色蛋白，以血 红素(含铁的卟啉)为辅基。细胞色素由在还 原状态时吸收峰的不同而分为a、b、c三类， 再因其最大吸收峰的微小差别而分成几个亚类， 现已知的至少有a、a3、b、c和c1 5种。 细胞色素b、c、c1依靠铁卟啉中的铁原子价 态的变化来传递电子；细胞色素a、a3中还含有 铜离子，且铜离子连着血红素辅基，铁离子和 铜离子共同参与电子的传递。 不同的细胞色素分子内卟啉环的取代基不同 QH2将电子传给氧化型细胞色素b，使之成为 还原型细胞色素b，质子留在溶液中。还原型Cytb 将电子传给一个铁-硫中心,再传给Cytc和Cytaa3， Cytaa3将电子传给分子氧使之活化。活化的氧与 活化的氢结合生成水。 铁-硫蛋白(ironsulfur proteins)是相对分子量较小的蛋白质，通常简写为Fe-S或FeS ，一般含有等量的 铁原子和硫原子，它们在线粒体内膜上常常与黄酶、细胞色素结合成复合物，是通过铁价数的改变进行电子的传递。 Fe3+ + e → Fe2+ 三、线粒体电子传递链复合物 1、复合物Ⅰ (NADH脱氫酶复合物) 包括DADH到辅酶Q，分子量85KD，亚基数目超过25，有FMN辅基和多个Fe-S中心。 该复合物催化的总反应式是： NADH + H+ + UQ NAD+ + UQH2 2. 复合物Ⅱ(琥珀酸脱氫酶) 从琥珀酸到辅酶Q，分子量为140KD，有4个亚基，FAD辅基和多个Fe-S中心。 还有一些线粒体脱氢酶的底物也可以在辅酶Q的水平上将电子送入呼吸链，但并不通过复合物Ⅱ，如催化脂肪酸氧化的脂酰辅酶A脱氢酶，及催化3-磷酸甘油脱氢的3-磷酸甘油醛脱氢酶等。 3. 复合物Ⅲ (细胞色素氧化酶复合物) 包括从辅酶Q到细胞色素c，分子量为250KD，包括细胞色素b562，b566，一个Fe-S蛋白和至少6种蛋白质亚基。 携带两个电子的辅酶Q与传递一个电子的细胞色素之间的电子转移是通过称为“Q cycle”的一系列反应来完成的。反应的净结果是还原型辅酶Q被氧化，细胞色素c被还原。 复合物Ⅲ 同时也是质子泵，在还原型辅酶Q被氧化过程中，质子由线粒体基质被排到膜间隙，从而在内膜两侧产生了质子梯度，这是ATP合成的重要的作用力。 4. 复合物Ⅳ (细胞色素氧化酶复合物） 分子量为160KD，包括细胞色素a和a3，含有6－13个蛋白质亚基及两个Cu离子。这是呼吸链中唯一能直接将电子传递给O2的物质。 复合物Ⅳ也有质子泵的作用，参与了质子梯度的形成。 电子传递到O2的过程是高度