呼吸链(respiratory chain) 在物质代谢过程中,由代谢物脱下的2H通过 多种酶与辅酶所催化的连锁反应,最终与02结 合生成水。此传递链称为呼吸链。参与其过程 的酶与辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上, 呼吸链又称电子传递链。 (一)呼吸链的组成 参与呼吸链的主要电子传递体有: 1.尼克酰胺核苷酸:NAD+能可逆性地加氢还原与 脱氢氧化,但只能接受1H和1个电子,另一个 质子留在介质中
一、呼吸链(respiratory chain) 在物质代谢过程中,由代谢物脱下的2H通过 多种酶与辅酶所催化的连锁反应,最终与O2结 合生成水。此传递链称为呼吸链。参与其过程 的酶与辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上, 呼吸链又称电子传递链。 (一)呼吸链的组成 参与呼吸链的主要电子传递体有: 1.尼克酰胺核苷酸:NAD+能可逆性地加氢还原与 脱氢氧化,但只能接受1H和1个电子,另一个 质子留在介质中
HH CoNH:+H+H+e≥ CONH,+H' 2.黄素蛋白类:凡含有FMN或FAD的酶称为黄素 蛋白如呼吸链中的NADH脱氢酶的辅基是FMN、 琥珀酸脱氢酶的辅基是FAD等
2. 黄素蛋白类:凡含有FMN或FAD的酶称为黄素 蛋白如呼吸链中的NADH脱氢酶的辅基是FMN、 琥珀酸脱氢酶的辅基是FAD等
3.铁硫蛋白:其分子中含有非血红素铁和对酸不 稳定的硫(酸化时释放出H2S)为特征,是呼吸 链中重要的电子传递体(Fe-S)。有2种形式: Fe2S2和Fe4S4。其中,Fe3+ Fe2+ 接受或释放电子。 -CHS S-CH,- -CH-S S-CH,- -CH-S S-CH- -CH-S CH, 氧化型 还原型 4.辅酶Q:又称泛醌,是一种脂溶性的醌类化合物 其分子能可逆性地被加氢还原或失氢氧化。它接 受FMNH2或FADH2上的2H,传递给另一电子 传递体: 细胞色素b
3. 铁硫蛋白:其分子中含有非血红素铁和对酸不 稳定的硫(酸化时释放出H2S)为特征,是呼吸 链中重要的电子传递体(Fe-S)。有2种形式: Fe2S2和Fe4S4 。其中,Fe3+ Fe2+ 接受或释放电子。 4.辅酶Q:又称泛醌,是一种脂溶性的醌类化合物, 其分子能可逆性地被加氢还原或失氢氧化。它接 受FMNH2或FADH2上的2H,传递给另一电子 传递体——细胞色素b
5.细胞色素类:细胞色素是一类具有特殊吸 收光谱的有色物质,根据其吸收光谱的不 同,可分为Cyta、Cytb和Cytc三组,每组 又包括若干种。它们均是以铁卟啉为辅基 的结合蛋白质。参与呼吸链的细胞色素有 Cyta1、a3、b、c、c1等5种,其中Gytb 又有Cytbs62、Cytb5662种形式。而 Gyta1a3为呼吸链最后一个电子传递体,能 将电子直接传给O,生成水,而呼吸链中的 其它细胞色素均不能将电子直接传给02生 成水,因此,Cyta1a3又称为细胞色素氧化酶
5. 细胞色素类:细胞色素是一类具有特殊吸 收光谱的有色物质,根据其吸收光谱的不 同,可分为Cyta、Cytb和Cytc三组,每组 又包括若干种。它们均是以铁卟啉为辅基 的结合蛋白质。参与呼吸链的细胞色素有 Cyta1 、a3 、b、c、 c1等5种,其中Cytb 又有Cytb562 、Cytb5662种形式。而 Cyta1a3 为呼吸链最后一个电子传递体,能 将电子直接传给O2生成水,而呼吸链中的 其它细胞色素均不能将电子直接传给O2生 成水,因此,Cyta1a3 又称为细胞色素氧化酶
若用胆汁酸盐反复处理线粒体内膜,可将呼 吸链的各组分分离为4种含氧化还原酶的复合体 和2种单独存在的电子传递体,它们是: (1)复合体I:含有黄素蛋白(以FMN为辅基) 和铁硫蛋白,其作用是将NADH的电子传递到 CoQ上,称为NADH-泛醌还原酶。 (2)复合体Ⅱ:含有黄素蛋白(以FAD为辅基) 和铁硫蛋白,其作用是将电子从琥珀酸传递到 CoQ上,称为琥珀酸-泛醌还原酶。 (3)复合体Ⅲ:含有Cytbs62、Cytb566、Cytc1 和铁硫蛋白,其作用是将电子从泛醌传递到 Gytc上,称为泛醌-细胞色素c还原酶。 (4)复合体V:含有Cyta和Gyta3,2者结合紧 密,常统称为Cytaa3,其分子中含有2个铁卟 啉辅基和2个Cu2+,后者也参与电子传递
若用胆汁酸盐反复处理线粒体内膜,可将呼 吸链的各组分分离为4种含氧化还原酶的复合体 和2种单独存在的电子传递体,它们是: (1)复合体I:含有黄素蛋白(以FMN为辅基) 和铁硫蛋白,其作用是将NADH的电子传递到 CoQ上,称为NADH-泛醌还原酶。 (2)复合体Ⅱ:含有黄素蛋白(以FAD为辅基) 和铁硫蛋白,其作用是将电子从琥珀酸传递到 CoQ上,称为琥珀酸-泛醌还原酶。 (3)复合体Ⅲ:含有Cytb562 、Cytb566、 Cytc1 和铁硫蛋白,其作用是将电子从泛醌传递到 Cytc上,称为泛醌-细胞色素c还原酶。 (4)复合体Ⅳ :含有Cyta和Cyta3 ,2者结合紧 密,常统称为Cytaa3 ,其分子中含有2个铁卟 啉辅基和2个Cu2+ ,后者也参与电子传递