生物氧化和生物能.ppt

01功能：将电子从琥珀酸传递给CoQ02辅基：FAD、Fe-S琥珀酸-Q还原酶琥珀酸氧化呼吸链02琥珀酸是生物代谢过程（三羧酸循环）中产生的中间产物，它在琥珀酸-Q还原酶（复合物II）催化下，将两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt,c还原酶、cyt.c和cyt.c氧化酶将电子传递到O2。01琥珀酸-Q还原酶也是存在于线粒体内膜上的蛋白复合物,它比NADH-Q还原酶的结构简单，由4个不同的多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。琥珀酸-Q还原酶的作用是催化琥珀酸的脱氢氧化和Q的还原。琥珀酸氧化呼吸链NADHFMNCoQFe-SCytc1O2CytbCytcCytaa3Fe-S复合物IV复合物I复合物IIINADH-Q还原酶细胞色素还原酶细胞色素氧化酶FADH2Fe-S琥珀酸等复合物II琥珀酸-Q还原酶两条呼吸链呼吸链中，在CoQ之前是传递氢的，在CoQ之后是传递电子，而氢以H+质子形式进入介质中。二、氧化-还原电势与自由能的变化氧化还原反应—指反应过程中凡是有电子从一物质（还原剂）转移到另一物质（氧化剂）的化学反应都属于氧化还原反应。氧化剂A3+A2+B2+还原剂B3+A3+/A2+氧化-还原电对B3+/B2+得失电子能力不同e氧化还原电势：指氧化还原反应中，反应物得失电子的能力。用E表示。通常所说某一物质的氧化还原电势都是和标准氢电极比较得到的。标准状态下测得的为标准氧化还原电势E0；而生化反应是在pH=7.0条件下进行的，故此时测得的氧化还原电位为生化氧化还原电势E0?。生物体内一些氧化还原体系的生化氧化还原电势E0?。P.206一般E0?值越小，表示该氧还对的还原态失电子能力越大，即还原能力越强，是强还原剂。E0’值越大，表示该氧还对的氧化态得电子能力越大，即氧化能力越强，是强氧化剂。在氧化还原反应中，电子总是从E0’值较小的物质转移到值较大的物质，即从还原剂流向氧化剂。氧化剂A3+A2+B2+还原剂B3+A3+/A2+氧化-还原电对B3+/B2+得失电子能力不同e呼吸链中电子传递方向是从E0’值小向大的方向传递E0’越小，越易失去电子，处于呼吸链的前面，反之，E0’越大，越易得到电子，处于呼吸链的后面。当电子从E0’值小的物质传到E0’值大的物质时，伴随着自由能的降低，即有热量放出:G0’=－nF△E0’=－nF（E0’受体－E0’供体）其中：n是转移的电子数，F是法拉第常数。在生物氧化反应中，氧化与还原总是相互偶联的。一个化合物（还原剂）失去电子，必然伴随另一个化合物(氧化剂）接受电子。在线粒体呼吸链中，推动电子从NADH传递到O2的力，是由于NAD+/NADH+H+和1/2O2/H2O两个半反应之间存在很大的电势差。NAD++H++2e-?NADHE0’=-0.322V?O2+NADH+2H+?H2O+NAD+E0’=+1.14V?O2+2H++2e-?H2OE0’=+0.82V将(a)减去(b)，即得(c)式：?G?’=-nF?E0’=-2?96500?1.14=-220kJ/mol123456三、电子传递和ATP的合成NADH或琥珀酸所携带的高能电子通过线粒体呼吸链传递到O2的过程中，释放出大量的能量。这种高能电子传递过程的释能反应与ADP和磷酸合成ATP的需能反应相偶联，是ATP形成的基本机制。020304050601原核细胞：质膜真核细胞：线粒体氧化还原酶，按一定顺序排列。递电子体：传递电子的辅酶或辅基。构成它们的辅酶或辅基起到传递氢或电子的作用，称为：传递体递氢体：传递氢的辅酶或辅基呼吸链定义:由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶系构成的氧化还原体系，与细胞利用氧的呼吸过程有关，通常称为呼吸链，生物氧化还原链或电子传递链。呼吸作用中的电子传递链，分布于线粒体内膜。线粒体呼吸链的分类和组成典型的呼吸链有两种，即NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。呼吸链的种类返回电子从NADH传递到O2是线粒体呼吸链电子传递的一条主要途径。包括电子载体和蛋白质复合物。电子载体：NADH，泛醌Q或辅酶Q，细胞色素c蛋白质复合物：NADH-泛醌还原酶（复合物I），泛醌-细胞色素c还原酶（复合物III），细胞色