基础生物化学第6章幻灯片.pptVIP

第六章 电子传递体系与氧化磷酸化 目录 第一节 生物氧化概述 生物氧化的特点和方式 生物氧化的特点 CO2的生成 H2O的生成 生物氧化的三个阶段 三、生物能学简介 自由能（free energy）的概念 化学反应自由能的计算 计算磷酸葡萄糖异构酶反应的自由能变化 例题：计算下反应式ΔG°′ 生物系统中的能流 四、高能化合物 高能化合物类型 ATP的特点 ATP的特殊作用 第二节 线粒体电子传递体系  线粒体呼吸链 呼吸链的组成 NADH呼吸链 烟酰胺脱氢酶类 黄素蛋白酶类 铁硫蛋白 铁硫蛋白的结构及递电子机理 CoQ CoQ的结构和递氢原理 细胞色素 细胞色素的结构和递电子机理 NADH呼吸链和FADH2呼吸链 电子传递链中各中间体的顺序 呼吸链中电子传递时自由能的下降 NADH呼吸链电子传递过程中自由能变化 线粒体结构 第三节 氧化磷酸化作用 氧化磷酸化 磷氧比（ P/O ） 氧化磷酸化的偶联机理 化学渗透假说示意图 2,4-二硝基苯酚的解偶联作用 离子载体 短杆菌肽等 解偶联蛋白 电子传递 抑制剂 化学渗透假说示意图 三、 线粒体外NADH的氧化磷酸化作用 ?-磷酸甘油穿梭 苹果酸-草酰乙酸穿梭作用 线粒体ATP酶 ATPase的旋转催化模型 能 荷 非线粒体氧化系统 问答题 传递电子机理：Fe3+ 　　　　Fe2+ -e +e FADH2 ↓ FeS ↓ NADH→FMN→FeS→CoQ→Cytb→FeS→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2 NADH呼吸链 FADH2呼吸链 NADH FMN CoQ Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 Fe-S FMN Fe-S 琥珀酸等 复合物 II 复合物 IV 复合物 I 复合物 III NADH脱氢酶 辅酶Q-细胞色素还原酶 细胞色素C还原酶 琥珀酸-辅酶Q还原酶 FADH2 2e- NADH 总反应: NADH+H++1/2O2→NAD++H2O ΔG°′=-nFΔE°′ =-2×96.5×[0.82-(-0.32)] =-220.07千焦·mol-1 总反应：FADH2+1/2O2→FAD+H2O ΔG°′=-nFΔE°′ = -2×96.5×[0.82-(-0.18)] =-193.0千焦·mol-1 FADH2呼吸链电子传递过程中自由能变化 一、 氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念 二、氧化磷酸化的偶联机理 三、 线粒体外NADH的氧化磷酸化作用 四、能荷 代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP（即ADP+Pi→ATP）,这种氧化放能和ATP生成（磷酸化）相偶联的过程称氧化磷酸化。 类别： 底物水平磷酸化 电子传递水平磷酸化 ADP + Pi ATP + H2O 生物氧化过程中释放出的自由能 　　呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子氧（O2）消耗量的比值称为磷氧比。由于在氧化磷酸化过程中，每传递一对电子消耗一个氧原子，而每生成一分子ATP消耗一分子Pi ，因此P/O的数值相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的ATP分子数。 NADH FADH2 O2 1 2 H2O H2O 例 实测得NADH呼吸链： P/O~ 3 ADP+Pi ATP 实测得FADH2呼吸链： P/O~ 2 O2 1 2 2e- 2e- ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP 1、化学渗透假说 2、氧化磷酸化的抑制 解偶联剂和离子载体抑制剂 氧化磷酸化抑制剂 2H+ 2H+ 2H+ 2H+ NADH+H+ 2H+ 2H+ 2H+ ADP+Pi ATP 高质子浓度 H2O 2e- + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 质子流 线粒体内膜 磷酸化 氧化 NO2 NO2 O- NO2 NO2 OH NO2 NO2 O- NO2 NO2 OH H+ H+ 线粒体内膜 内 外 NADH FMN CoQ Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 Fe-S FMN Fe-