第21章氧化磷酸化(已修改)
2025-01-06 08:23 本頁面
【正文】 第 21章 氧化磷酸化化學(xué)滲透假說電子傳遞鏈ATP合酶1分子葡萄糖完全氧化產(chǎn)生的 ATP酵解階段 ： 2 ATP 2 ? 1 NADH 兌換率 1:(或 )2 ATP 2 ? ( ATP )三羧酸循環(huán) ： 2 ? 1 GTP 2 ? 3 NADH 2 ? 1 FADH22 ?1 ATP2 ? 2 ? ATP兌換率 1： 兌換率 1： 丙酮酸氧化 ： 2 ? 1NADH 兌換率 1： 2 ? ATP總計 ： 32ATP或 30 ATP?2025原核生物為何釋放 38ATP ?為什么 1分子葡萄糖有氧氧化過程有 6次底物水平磷酸化？216。 物質(zhì)骨架分解釋放 CO2和 [H] 216。 CO2如何形成－ 脫羧反應(yīng)216。 H2O如何形成－ 電子傳遞鏈216。 能量如何產(chǎn)生－ 底物水平磷 酸化、 氧化磷酸化 氧化磷酸化 生物氧化過程包括一系列的 氧化還原反應(yīng)， 參與氧化還原反應(yīng)的每種物質(zhì)都有氧化態(tài)和還原態(tài)，稱為 氧還對 ；而參與反應(yīng)的每一氧還對轉(zhuǎn)移電子的勢能（即氧化還原體系中失去或獲得電子的趨勢的高低） 叫做氧化還原電位。 標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位以 E0’表示。 E0’值越小，供出電子的傾向越強，即還原能力越強； E0’值越大，接受電子的傾向越強。 任何氧化還原反應(yīng)在理論上可以構(gòu)成原電池一、和電子傳遞鏈相關(guān)的與氧化還原電勢氧化還原電位原電池乙醛 /乙醇 延胡索酸 /琥珀酸電子傳遞鏈中物質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位二 .用標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢計算自由能變化n: 為氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)F: 為法拉第常數(shù) KJ/V △ E0`:為標(biāo)準(zhǔn)電極電位 （ pH= 25～ 30℃） 電子從 E0′ 較小的物質(zhì)向 E0′ 較大的物質(zhì)轉(zhuǎn)移，即從還原劑向氧化劑轉(zhuǎn)移。 從生物標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢 ΔE0′ 可計算 ΔG0′ : ΔG0′ =－ nFΔE0ΔE0′ =E0正極 —E0負極 電動勢 =正負極電極勢之差例 題Δ G`＝－ nFΔE0’自由能變化與平衡常數(shù)和氧化還原電勢 ΔG176。=RTlnKeq`= nFΔE176。 `三、線粒體的電子傳遞鏈1. 線粒體的基本結(jié)構(gòu)電子傳遞鏈 定義在線粒體內(nèi)膜上，由遞氫體和遞電子體組成的、按一定順序排列的、與細胞利用氧密切相關(guān)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體系，稱為呼吸鏈。 又稱電子傳遞鏈 (electron transfer chain)。呼吸鏈?zhǔn)谴x物上氫原子被脫氫酶激活脫落后，經(jīng)一系列電子傳遞體，最后傳遞給被激活的氧分子而生成水的過程。遞 氫 體： 呼吸鏈中參與傳遞 H的輔酶或輔基遞電子體： 呼吸鏈中參與傳遞電子的輔酶或輔基線粒體的電子傳遞鏈反應(yīng)部位 ：真核生物：存在于線粒體內(nèi)膜上 原核生物；質(zhì)膜電子傳遞鏈線粒體的電子傳遞鏈遞 氫 體遞電子體：分類 NADH途徑 FADH2途徑 電子傳遞鏈 分類根據(jù) H的最初受體電子傳遞鏈 分類COQ是電子傳遞鏈的樞紐2. 電子傳遞鏈的組成電子傳遞鏈 (electron transfer chain) 呼吸鏈中傳遞體的排列順序?qū)嶒炓罁?jù)：1） 根據(jù)各種組分標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位確定順序，氧化還原電位逐漸增加，該值越大，說明越易構(gòu)成氧化劑處于呼吸鏈的末端，越小，說明越易構(gòu)成還原劑處于呼吸鏈的始端。2） 利用電子傳遞抑制劑選擇性阻斷； 3） 拆開和重組4） 還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧，根據(jù)各組分氧化還原狀態(tài)確定1） 根據(jù)各種組分標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位確定順序(2)電子傳遞鏈的體外重組實驗(3) 電子傳遞抑制劑試驗Reduced OxidizedReduced OxidizedReduced(4)還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧 利用呼吸鏈各組分特有的吸收光譜：離體線粒體，無氧而有過量底物（還原狀態(tài)），緩慢給氧，觀察各組分被氧化的順序。 電子傳遞鏈的組成NADH脫氫酶NADHQ還原酶 （ NADH脫氫酶、復(fù)合體 Ⅰ ）復(fù)合物 I： NADH到泛醌也稱 NADH： 泛醌氧化還原酶，是一個大的酶復(fù)合物，由 42條不同的多肽鏈組成，包括含 FMN黃素蛋白 和至少 6個鐵硫中心 。高分辨率電子顯微鏡顯示復(fù)合物 I為 L形， L的一個臂在膜內(nèi)，另一臂伸展到基質(zhì)中。復(fù)合物 I催化兩個同時發(fā)生的偶聯(lián)過程：（ 1） NADH+H++Q?NAD++QH2（ 2） 4個 質(zhì)子由基質(zhì)轉(zhuǎn)到內(nèi)膜外因此，復(fù)合物 I是由電子轉(zhuǎn)移能所驅(qū)動的質(zhì)子泵，結(jié)果內(nèi)膜基質(zhì)面變負，內(nèi)膜外側(cè)變正。復(fù)合物 Ⅱ ：琥珀酸到泛醌 也稱 琥珀酸脫氫酶 ， 是 TCA循環(huán)中唯一的一個線粒體內(nèi)膜 (標(biāo)志酶 )結(jié)合的酶，雖比復(fù)合物 Ⅰ小而簡單，但含有兩類輔基和至少 4種不同的蛋白 ,1個蛋白與 FAD及有 4個鐵原子的 FeS中心共價結(jié)合； 1個鐵硫蛋白。電子由琥珀酸流向 FAD，然后通過 FeS中心到泛醌。 呼吸鏈上還有其他底物的電子流經(jīng) Q， 但不經(jīng)過復(fù)合物 II： – 脂酰 CoA脫氫酶 – 3磷酸甘油脫氫酶 ,往往將這些由 FAD作為輔基的脫氫酶統(tǒng)稱為琥珀酸脫氫酶類。復(fù)合物 Ⅲ ：泛醌到 Cytc 又稱細胞色素 bc1復(fù)合物，或泛醌： 細胞色素 c氧化還原酶。 復(fù)合物 Ⅲ 是一個由 相同單體組成的二聚體 ， 每個單體含有 11個
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