呼吸鏈的概念與組成

生物化學(xué)呼吸鏈的概念和組成氫的傳遞方式：2H

2H+

+2e-一、呼吸鏈的定義代謝物脫下的成對氫原子（2H）通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應(yīng)逐步傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這一過程稱為呼吸鏈（電子傳遞鏈）。該過程中的酶和輔酶稱為遞氫體或遞電子體。呼吸鏈的位置：線粒體內(nèi)膜線粒體的結(jié)構(gòu)外膜基質(zhì)膜間隙內(nèi)膜二、呼吸鏈的主要組分四種具有傳遞電子功能的酶復(fù)合體(complex)與游離的泛醌(輔酶Q,CoQ,Q)和Cytc(細(xì)胞色素c)。

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泛醌和Cytc均不包含在上述四種復(fù)合體中。復(fù)合物酶名稱多肽鏈數(shù)輔基復(fù)合體INADH-泛醌還原酶39FMN,Fe-S復(fù)合體II琥珀酸-泛醌還原酶4FAD,Fe-S復(fù)合體III泛醌-細(xì)胞色素C還原酶10鐵卟啉，F(xiàn)e-S復(fù)合體IV細(xì)胞色素C氧化酶13Cu,鐵卟啉呼吸鏈各復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置e-e-e-e-e-ⅠO2FADH2NADH細(xì)胞色素C線粒體內(nèi)膜胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)ⅣⅢⅡQ呼吸鏈成分作用復(fù)合體I將NADH＋H＋的2H傳遞給泛醌復(fù)合體II將琥珀酸脫下的2H傳遞給泛醌泛醌將FMNH2/FADH2的2H分解為2H＋＋2e-，并將2e-傳給復(fù)合體III復(fù)合體III將2e-由泛醌傳給CytcCytc將2e-由復(fù)合體III傳給復(fù)合體IV復(fù)合體IV將2e-由Cytc傳給?O2呼吸鏈各復(fù)合體在傳遞過程中的作用1.煙酰胺核苷酸NAD+：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，又叫CoⅠ（讀作：輔酶I），遞氫體；NADP+：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，又叫CoⅡ。二者的遞氫部位是煙酰胺部分，為VitPP。NAD+（NADP+）的遞氫機(jī)制（氧化型）（還原型）NHCONH2R+

H

+

H

+

+

e-NHCONH2RH+

H

+NAD

+/NADP+NADH+H+/NADPH+H+2.黃素蛋白FMN：黃素單核苷酸FAD：黃素腺嘌呤二核苷酸FMN和FAD中VitB2

（核黃素）起遞氫體作用。FMN和FAD遞氫機(jī)制

（氧化型）（還原型）3.鐵硫蛋白輔基為（Fe-S）。Fe-S含有等量鐵原子和硫原子。Fe-S中的鐵除與硫連接外，還與肽鏈中半胱氨酸殘基的巰基連接。鐵原子可進(jìn)行Fe2+

Fe3++e-

反應(yīng)傳遞電子，為遞電子體。

+e-

傳遞電子機(jī)理：Fe3+Fe2+

-e-CysFeS

+2H

傳遞氫機(jī)理：CoQCoQH2

－2H4.輔酶Q

泛醌(氧化型）

二氫泛醌(還原型）5.細(xì)胞色素類（Cyt）是一類以鐵卟啉為輔基的電子傳遞蛋白。呼吸鏈中主要有a、b、c、三類。a和a3以復(fù)合物物存在，稱細(xì)胞色素氧化酶。分子中的鐵、銅通過氧化還原而傳遞電子，為遞電子體。細(xì)胞色素

傳遞電子機(jī)理：

+e-+e-

Fe3+

Fe2+Cu2+Cu+

－e-－e-

由以下實(shí)驗(yàn)確定①標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位②拆開和重組③特異抑制劑阻斷④還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧（二）呼吸鏈的電子傳遞順序ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+

NAD+延胡索酸琥珀酸2H+

H2O膜間隙側(cè)基質(zhì)側(cè)線粒體內(nèi)膜2e-2e-2e-CoQCOH