生物化学复习总结之呼吸链

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1、生物化学复习总结之呼吸链（电子传递链）电子传递链(electrontransferchain)电子传递（electrontransfer):底物脱下的氢和电子经过系列载体的序列氧化还原反应，最终把电子和氢质子传递给受体的过程，称之为电子传递。电子传递链（electrontransferchain):由一系列递氢体和递电子体组成的氧化还原反应链，称之为电子传递链。参与底物氧化的电子传递链也叫做呼吸链（respirationchain)。递氢体：电子传递链中同时参与传递H＋与电子的辅酶或辅基。递电子体：电子传递链中参与传递电子的辅酶或辅基。呼

2、吸链的组分NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶NAD+是一种流动的电子传递体。黄素及与黄素偶联的脱氢酶辅酶Q属于一种流动的电子传递体。铁硫蛋白细胞色素细胞色素c是一种流动的电子传递体氧气呼吸链的组成及其作用机制吡啶核苷酸与吡啶核苷酸型脱氢酶吡啶核苷酸型脱氢酶，属脱氢酶类，包括脱氢酶复合物，但它们的辅酶大多相同，主要有两种：NAD+（CoI):NicotinamideAdenineDinucleotideNADP+(CoII):NicotinamideAdenineDinucleotidePhosphate分子中起递氢作用的是烟酰胺，能反复氧化

3、和还原，起到接受氢和提供氢的作用而传递氢。根据NAD(P)+的光谱变化进行测定呼吸链的组成及其作用机制黄素脱氢酶类•是一类不需氧的含黄素的脱氢酶；•种类多，酶蛋白不同，辅基有两种：黄素单核苷酸（FlavinMononucleotide，FMN)；黄素腺嘌呤二核苷酸（FlavinAdenineDinucleotide,FAD)•此类酶催化由NADH分子上脱氢（NADH脱氢酶，酶蛋白称为FP1），生成FMNH2，或催化由琥珀酸分子上脱氢（琥珀酸脱氢酶，酶蛋白称为FP2）生成FADH2。呼吸链的组成及其作用机制铁-硫中心（Iron-sulfur

4、Centers,铁硫蛋白)铁硫中心（Fe-S）：铁硫蛋白中铁与无机硫原子(Fe与S等量)和/或蛋白质中Cys残基的硫原子相连所形成的活性基团。铁硫中心的结构：最简单的是单铁原子与4个Cys的-SH相连；更复杂的是有2个或4个铁原子。Rieske铁硫蛋白则为1个铁原子与两个His残基相连。蛋白含有的铁是非血红素铁,它借铁的价态变进行电子传递，氧化型与还原型的的颜色不同，Fe3+为红、绿，而Fe2+为无色.注意：铁硫蛋白在电子传递链中，虽然起到传电子的作用，但这不是传递链中一个单独的组分，往往是与其它组分结合在一起共同起传递电子的作用。辅酶Q

5、（CoenzymeQ，CoQ）脂溶性醌类化合物，有一个长的异戊二烯侧链，因广泛存在得名，又称泛醌(Ubiquinone)。位于线粒体内膜。辅酶Q为电子和质子载体。CoQ在呼吸链中接受脱氢酶传递过来的H，本身被还原为氢醌，再把电子传递给Cyt体系而被氧化，接受1e变为半醌自由基，接受2e变为氢醌(QH2)。CoQ不仅接受NADH脱氢酶的H，还接受线粒体内其它脱氢酶的H，如琥珀酸脱氢酶，脂酰CoA脱氢酶及其它黄素脱氢酶脱下的H，在电子传递链中处于中心地位。细胞色素（cytochromes）•结构：细胞色素是一类色蛋白，以血红素为辅基•功能：在

6、电子传递链中起传递电子的作用;通过血红素中Fe原子的价态变化传递电子（血红蛋白与肌红蛋白的血红素不发生价态变化）•血红素结构是划分细胞色素的依据a,a3,b,c,c1…..•都是膜结合蛋白，只有Cytc是可溶的细胞色素（cytochromes）•细胞色素都是膜结合蛋白。•不同种类的细胞色素的辅基结构及与蛋白质连接的方式是不同的•不同的血红素有不同的特征吸收谱带；•血红素的氧化态与还原态的光吸收是不同的。CytochromeC•分子量为~13,000；•唯一水溶性的细胞色素；•位于线粒体内膜的外测；•每次接受和传递一个电子电子传递链各组分的

7、排列顺序Theorderoftheelectron-transferringchain从NADH→O2的电子传递顺序：NADH→FP1→4FeS→CoQ→(2FeS)↓Cytb→Cytc1→Cytc↓Cytaa3→O2呼吸链四个复合物的电子和质子流动总图NAD-Q还原酶琥珀酸-Q还原酶细胞色素还原酶细胞色素氧化酶电子传递链中的复合体•复合体Ⅰ：NADH脱氢酶复合体也称NADH:泛醌氧化还原酶，是一个大的酶复合物，由42条不同的多肽链组成，包括含FMN黄素蛋白和至少6个铁硫中心。高分辨率电子显微镜显示复合物Ⅰ为L形，L的一个臂在膜内，另一臂

8、伸展到基质中。复合体Ⅰ：NADH脱氢酶复合体复合物Ⅰ催化两个同时发生的偶联过程：（1）NADH+H++Q→NAD++QH2（2）4个质子由基质转到内膜外因此，复合物Ⅰ是由电子转移能所驱动的质子