(一)、氧化磷酸化的分子结构基础蕌 氧化磷酸化过程实际上是能量转化过程，即有机分 子中储存的能量)高能电子)质子动力势ATP。 氧化（电子传递、消耗氧，放能）与磷酸化(ADP+Pi, 储能)是密切偶联的，但由不同的结构系统实现。 氧化的结构系统是位于线粒体内膜上的电子传递链 (electron-transport chain). 磷酸化的结构系统是位于线粒体内膜上的基粒，即 F0-F1ATP合成酶（ATP synthase)。 主讲：汤华
主讲：汤 华 氧化磷酸化过程实际上是能量转化过程，即有机分 子中储存的能量Î高能电子Î质子动力势ÎATP。 氧化(电子传递、消耗氧，放能)与磷酸化(ADP+Pi， 储能)是密切偶联的，但由不同的结构系统实现。 氧化的结构系统是位于线粒体内膜上的电子传递链 (electron-transport chain)。 磷酸化的结构系统是位于线粒体内膜上的基粒，即 F0-F1 ATP合成酶（ATP synthase）。 （一）、氧化磷酸化的分子结构基础
1、电子传递链 电子传递链(electron-.transport chain),又叫呼吸链 (respiratory chain),细胞内有两种典型的呼吸链： NADH呼吸链，FADH2呼吸链。 NAcn NAD NADH-Q reduc- QH2 red tase Cyto- Ubiqui- Cyto- Cyto- chrome chrome none reduc- chrome tase C oxidase Succi- Q 0X4 nate-Q reduc- Succinate tase Fumarate FAD FADH2 主讲汤华
主讲：汤 华 1、电子传递链 电子传递链(electron-transport chain），又叫呼吸链 (respiratory chain) ，细胞内有两种典型的呼吸链： NADH呼吸链, FADH2呼吸链
呼吸链的氧化还原酶组分 烟酰胺脱氢酶类（以NAD+或NADP+为辅酶）。连接三羧 酸循环和呼吸链，其功能是将氢传递给黄素蛋白。 黄素脱氢酶类（以FMN或FAD为辅基）。每个FMN或 FAD可接受2个电子2个质子。NADH脱氢酶以FMN为辅 基，琥珀酸脱氢酶以FAD为辅基。 铁疏蛋白类（Fe-S)。通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传 递。 辅酶Q类：通过氧化和还原传递电子，有3种形式：氧化 型醌Q,还原型氢醌（QH2)和自由基半醌(QH)。 细胞色素类：通Fe3+、Fe2+形式变化传递电子，有细胞 色素a、a3、b、c、c1共5类。 主讲：汤华
主讲：汤 华 烟酰胺脱氢酶类（以NAD+或NADP+为辅酶）。连接三羧 酸循环和呼吸链，其功能是将氢传递给黄素蛋白。 黄素脱氢酶类（以FMN或FAD为辅基）。每个FMN或 FAD可接受2个电子2个质子。NADH脱氢酶以FMN为辅 基，琥珀酸脱氢酶以FAD为辅基。 铁硫蛋白类（Fe-S）。通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传 递。 辅酶Q类：通过氧化和还原传递电子，有3种形式：氧化 型醌Q，还原型氢醌（QH2）和自由基半醌（QH）。 细胞色素类：通Fe3+、Fe2+形式变化传递电子，有细胞 色素a、a3、b、c、c1 共5类。 呼吸链的氧化还原酶组分
电子传递链的四种复合物 复合物I:NADH脱氢酶复合物，含有1个FMN和至少6个铁硫蛋白，以 二聚体形式存在。催化NADH的2个电子传递至辅酶Q,同时将4个质子由 线粒体基质转移至膜间隙。电子传递方向：NADH→FMN→Fe-S→辅酶Q。 复合物川：琥珀酸脱氢酶复合物，至少由4条肽链组成，含有1个FAD,2 个铁硫蛋白。催化电子从琥珀酸转至辅酶Q,但不转移质子。电子传递方 向为：琥珀酸→FAD→FE-S→辅酶Q。 复合物川：细胞色素c还原酶复合物，以二聚体形式存在，每个单体包含 2个cytb(b62bs6)、1个cytc,和1个铁硫蛋白。催化电子从辅酶Q传给 cytc,每转移2个电子，同时将4个质子由线粒体基质泵至膜间隙。电子传 递路线为：氢醌→半醌→cytb566→cytb562→cytc1→cytc。 复合物Ⅳ：细胞色素C氧化酶复合物，以二聚体形式存在。将从cytc接受 的电子传给氧，每转移2个电子，在基质侧消耗2个质子，同时转移2个质子 至膜间隙。电子传递的路线为：cytc→cyta→cyta3+O2。 主讲汤华
主讲：汤 华 电子传递链的四种复合物 复合物Ⅰ：NADH脱氢酶复合物，含有1个FMN和至少6个铁硫蛋白，以 二聚体形式存在。催化NADH的2个电子传递至辅酶Q，同时将4个质子由 线粒体基质转移至膜间隙。电子传递方向：NADH→FMN→Fe-S→辅酶Q。 复合物Ⅱ：琥珀酸脱氢酶复合物，至少由4条肽链组成，含有1个FAD，2 个铁硫蛋白。催化电子从琥珀酸转至辅酶Q，但不转移质子。电子传递方 向为：琥珀酸→FAD→Fe-S→辅酶Q。 复合物Ⅲ：细胞色素c还原酶复合物，以二聚体形式存在，每个单体包含 2个cyt b（b562、b566）、1个cyt c1和1个铁硫蛋白。催化电子从辅酶Q传给 cyt c，每转移2个电子，同时将4个质子由线粒体基质泵至膜间隙。电子传 递路线为：氢醌→半醌→ cyt b566→ cyt b562→ cyt c1 → cyt c 。 复合物Ⅳ：细胞色素C氧化酶复合物，以二聚体形式存在。将从cyt c接受 的电子传给氧，每转移2个电子，在基质侧消耗2个质子，同时转移2个质子 至膜间隙。电子传递的路线为：cyt c→cyt a→ cyt a3→O2
10H N Intermembrane space 2H+ FMN Matrix 2e 4节 2e 21 Succnate NADH (FADH) 1/20,+2H 10nm Complex I Complex lll Complex ll Complex IV NADH Cytochrome bc Succinate Cytochrome c Dehydrogenase dehydrogenase Oxidase SUBUNITS Mammalian mtDNA 7 0 nDNA 10 44 10 TOTAL 42 1 1 线粒体内膜呼吸链电子传递示意图 主讲：汤华
主讲：汤 华 线粒体内膜呼吸链电子传递示意图