呼吸链
呼吸链 名词解释
呼吸链名词解释呼吸链（Respiratory chain）是指在细胞呼吸过程中，通过一系列的酶催化反应，将有机物质（如葡萄糖等）中的能量转化为细胞能量分子ATP的过程。
呼吸链通过将电子从氧化还原能力较强的物质转移到氧化还原能力较弱的物质上，产生的能量被用来合成ATP，以提供细胞需要的能量。
呼吸链包含一系列的呼吸酶和电子传递载体，主要分为四个复合物：复合物I（NADH脱氢酶）、复合物II（脂肪酸、脯氨酸、NADH-辅酶Q还原酶）、复合物III（细胞色素c氧化酶）和复合物IV（细胞色素c氧化酶）。
每个复合物都包含多个催化酶和电子传递载体，它们通过不断地将电子从较高能级的物质转移到较低能级的物质上，释放出能量。
呼吸链的能量主要来自于NADH和FADH2（通过三羧酸循环代谢有机物产生）在呼吸过程中的氧化还原反应。
在呼吸链的过程中，一系列的物质被还原和氧化，释放出电子同时伴随着质子的转移。
这些电子被电子传递载体（如辅酶Q和细胞色素c）转运到氧化还原能力较强的细胞色素c氧化酶上。
在这个过程中，质子被抽出细胞内质体，形成质子梯度。
质子梯度能够推动ATP合酶（复合物V）的旋转，使ADP和Pi（磷酸）结合生成ATP。
此时，氧气作为最终电子受体参与呼吸链的反应，并把由电子传递产生的电子与质子结合形成水。
这一反应是呼吸链的最后一步，能够保证呼吸链的连续进行。
总的来说，呼吸链是细胞呼吸过程中能量产生的一个重要过程。
它通过氧化还原反应将有机物质中的能量转化为ATP，并通过质子梯度驱动ATP合酶合成ATP，以提供细胞需要的能量。
呼吸链的正常进行对维持正常细胞功能和生命活动至关重要，因此呼吸链的功能异常与多种疾病的发生有关，如氧化应激、线粒体疾病等。
呼吸链
生物体主要是以脱氢酶、传递体及氧化酶组成的生物氧化体系，以促进水的生成。
传递体有多种，有的是传氢体，如辅酶I、II、辅酶Q；有的是传电子体，如细胞色素酶系。
呼吸链
代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，而生成水的全部体系称呼吸链。
典型的呼吸链有两种，即NADH 呼吸链与FADH2呼吸链。
呼吸链的组成
参加呼吸链的氧化还原酶有以下几种：
1.烟酰胺脱氢酶类
以NAD+或NADP+为辅酶。
2.黄素脱氢酶类
以FMN或FAD为辅基。
这类酶是将代谢物上的一对氢原子直接传给FMN或FAD的异咯嗪基而形成FMNH2或FADH2.
3.铁硫蛋白类
其作用是借铁的变价湖边进行电子传递。
4.辅酶Q类
一种脂溶性的醌类化合物。
其分子中的苯醌结构能可逆地加氢还原而形成对苯二酚衍生物，属于传氢体。
5.细胞色素类
一类以铁卟啉为辅基的蛋白质。
其作用也是借铁的变价湖边进行电子传递。
呼吸链中传递体的顺序
呼吸链中氢和电子的传递是有着严格的顺序和方向的，根据各种电子传递体标准氧化还原电位的数值测定。
NADH FMN CoQ b c1 c aa3 O2
电子迁移方向
低高。
呼吸链
ATP合酶 合酶
即复合体Ⅴ 位于线粒体内膜的基质侧。 即复合体Ⅴ。位于线粒体内膜的基质侧。
ATP合酶 ATP合酶
• F0：为疏水蛋白质，是镶嵌在线粒 为疏水蛋白质，
体内膜中的质子通道。 体内膜中的质子通道。
• F1：为亲水蛋白质，由α3β3γδε亚基 为亲水蛋白质， γδε亚基
组成，催化生成ATP。 组成，催化生成ATP。
+
N O P O OH O P OH H OH O CH2 H N O H
N
N
H OH
NADP+（Co II）结构： II）结构：
NH 2 CONH N H OH H O H CH 2 HO H O
+
2
N O P OH O O P OH H OH O O P O CH 2 H N O H
N
N
H OH
FMN ,FAD
核醇—磷酸—磷酸—核糖 磷 磷 核
VB2
异咯嗪
FMN FAD
腺嘌呤
AMP
O H 3C H 3C
5 8
N
10 9
4 1
NH O
N H H H C H C
N OH
C OH OH O CH 2 O P OH
H C
OH
FMN结 构 结
O H3C H3C
5 8
N
10 9
4 NH 1
N H H C H
• 分子中的铁通过氧化还原而传递电子， 分子中的铁通过氧化还原而传递电子，
单电子传递体。 为单电子传递体。
（二）呼吸链成分的排列顺序 实验方法： 实验方法： 1. 测各组分的E0′，由低到高排列。 测各组分的E 由低到高排列。 2. 将各组分在体外拆开重组。 将各组分在体外拆开重组。 3. 用呼吸链的抑制剂，抑制剂前的组 用呼吸链的抑制剂， 分为还原态， 分为还原态，抑制剂后的组分为氧 化态。 化态。 4. 以无氧时的呼吸链为对照，缓慢给 以无氧时的呼吸链为对照， 氧后观察各组分的氧化顺序。 氧后观察各组分的氧化顺序。
呼吸链名词解释
呼吸链名词解释呼吸链是人体呼吸系统中一系列组成部分的统称。
呼吸链由鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺组成，是我们呼吸的主要通道和器官。
首先，鼻腔是呼吸链的入口，通过鼻腔进入的空气会被加湿、加温和净化，去除其中的灰尘、微生物和其他杂质，使得吸入的空气在进入肺部之前更加适合呼吸。
接下来，经过鼻腔的空气进入咽喉。
咽喉是连接口腔和气管的部位，同时也是呼吸和消化道的共同通道。
从咽喉出发，空气进入气管。
气管是一根大约10-15厘米长的管道，位于胸腔中部，由许多蓝色的环状软骨组成，这些软骨可以防止气管塌陷。
气管的主要功能是将空气输送到支气管，它们的作用类似于一棵树的树干将养分输送到树枝。
支气管是气管分支出来的两根管道，类似于树枝。
它们将空气输送到肺部的细支气管和肺泡。
支气管壁上有肌肉组织和纤毛，这些纤毛能够将从肺部排出的废气和异物推向呼吸道，以保持呼吸通道的畅通。
肺是呼吸链的末端，是我们体内完成氧气和二氧化碳交换的关键器官。
肺由许多以空气袋为核心的小叶组成，这些小叶被称为肺泡。
肺泡内有大量的毛细血管，当我们呼吸时，氧气进入肺泡并通过毛细血管壁进入血液，同时二氧化碳从血液中进入肺泡，并通过呼出时排出体外。
呼吸链的主要功能是进行气体交换。
当我们吸气时，空气进入呼吸链，经过一系列的器官和通道，氧气进入血液，供给身体各部分的细胞进行代谢反应。
与此同时，二氧化碳从细胞产生并通过呼吸链排出体外。
除了做气体交换，呼吸链还有许多其他功能，例如过滤空气中的杂质、加湿、加温、声音形成以及免疫保护等。
总结起来，呼吸链是指由鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺组成的一系列通道和器官。
它们相互协作，承担着将空气输送到肺部、气体交换、过滤空气、加湿、加温等功能，保持呼吸的正常进行。
生物化学：第二节 电子传递链
2、电子传递链分布 原核细胞存在于质膜上 真核细胞存在于线粒体的内膜上
二. 呼吸链的组成
电子传递中有四个复合体参与：
NADH-CoQ还原酶（复合物I） 琥珀酸-CoQ还原酶（复合物Ⅱ ） CoQ-细胞色素c还原酶（复合物III ） 细胞色素氧化酶（复合物Ⅳ）
铁硫中心只有1个Fe起氧化还原反应，在氧化型（ Fe3+）和还原型（Fe2+）之间转变。
呼吸链中的电子传递体：
3. 铁硫蛋白
铁硫蛋白在呼吸链中作为电子传递体，不传递氢 。
呼吸链中的铁硫蛋白通常与其它的电子传递体的 蛋白质（如黄素酶、细胞色素）结合成复合物，从 而具有不同的氧化还原电位，在呼吸链的不同部位 传递电子。目前对其具体作用机制并不十分清楚.
五. 呼吸链的电子传递过程
呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置
呼吸链中的电子传递体：
1. 烟酰胺脱氢酶
是指以NAD+或NADP+为辅酶的脱氢酶, 属于烟 酰胺的衍生物。以NAD+为辅酶的脱氢酶主要参与线 粒体底物到分子氧的传递, 以 NADP+为辅酶的脱氢 酶主要参与将电子传给生物合成过程.
呼吸链中的电子传递体：
（一）NADH-CoQ还原酶（复合物1） 由FMN + 铁硫蛋白
功能：先与NADH结合并将NADH上的两个高势能 电子转移到FMN辅基上，使NADH氧化，并使 FMN还原。
NADH+H++FMN
FMNH2+NAD+
二、琥珀酸-CoQ还原酶（复合体Ⅱ ）
琥珀酸脱氢酶，它是嵌在线粒体内膜的酶蛋白。也是此复合 体的一部分，其辅基包括FAD和Fe-S聚簇。
呼吸链生物化学
呼吸链生物化学在生命的微观世界里，细胞如同一个繁忙的工厂，进行着无数复杂而又有序的化学反应。
其中，呼吸链就像是一条高效的生产线，对于维持生命活动起着至关重要的作用。
呼吸链，也被称为电子传递链，是一系列存在于线粒体内膜上的电子载体按对电子亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统。
它的主要功能是将还原型辅酶（如 NADH 和 FADH₂）所携带的电子逐步传递给氧分子，生成水，并在此过程中释放出能量，用于合成三磷酸腺苷（ATP）。
让我们先来了解一下呼吸链中的主要成员。
NADHQ 还原酶，也被称为复合体Ⅰ，是呼吸链的起始部分。
它由黄素蛋白、铁硫蛋白等组成，可以接受 NADH 传递的电子，并将其转移给泛醌（Q）。
泛醌，又称辅酶 Q，是一种脂溶性醌类化合物，在呼吸链中起到电子传递的桥梁作用。
复合体Ⅱ，也就是琥珀酸泛醌还原酶，其功能是将电子从琥珀酸传递给 Q。
接下来是泛醌细胞色素 c 还原酶，即复合体Ⅲ，它能够促使电子从泛醌传递给细胞色素 c。
细胞色素 c 是一种小分子蛋白质，通过其血红素辅基中的铁离子价态的变化来传递电子。
最后是细胞色素 c 氧化酶，也就是复合体Ⅳ，它能够将电子从细胞色素 c 传递给氧分子，生成水。
这些电子载体在呼吸链中的排列顺序不是随机的，而是有着严格的规律。
电子总是从低电位流向高电位，从还原能力强的物质流向还原能力弱的物质。
这种定向的电子传递保证了能量的逐步释放和有效利用。
呼吸链中的电子传递过程并非一帆风顺，而是伴随着能量的释放和储存。
当电子在呼吸链中传递时，会造成跨线粒体内膜的质子电化学梯度，也就是形成了质子驱动力。
这种质子驱动力促使质子回流返回至线粒体基质，而质子回流所释放的能量被 ATP 合酶所利用，驱动ADP 和磷酸合成 ATP。
这就是著名的化学渗透假说，它解释了呼吸链与 ATP 合成之间的紧密联系。
在正常的生理条件下，呼吸链的运作是高度协调和精确调控的。
然而，当呼吸链出现故障时，可能会引发一系列的问题。
名词解释呼吸链
名词解释呼吸链
呼吸链是指在生物体内，由呼吸器官、呼吸系统以及呼吸酶等组成的一系列相互作用和协调的过程。
它是生物体进行氧气的吸入和二氧化碳的排出，以维持身体新陈代谢和能量供应的重要链条。
呼吸链的主要功能是通过供给氧气促进细胞内的氧化磷酸化过程，从而生成高能化合物 ATP，固定能量；同时，
将产生的二氧化碳通过呼吸器官排出体外，维持酸碱平衡，保持新陈代谢的正常进行。
呼吸链的主要组成部分包括呼吸器官、呼吸系统和呼吸酶。
呼吸器官通常指的是生物体的呼吸器官，如人类的肺部，植物的叶片等。
呼吸器官通过呼吸系统将外部空气中的氧气吸入到生物体内，并将体内产生的二氧化碳排出体外。
呼吸系统一般包括鼻腔、气管、支气管和肺部等组织，它们负责将氧气输送到细胞内，并将二氧化碳从细胞中排出。
呼吸酶是呼吸链中的重要组成部分，它是细胞内膜中存在的一类特殊酶。
在呼吸链过程中，细胞内的高能物质（如葡萄糖、脂肪酸等）在氧气的作用下被分解，释放出电子。
这些电子经过一系列的氧化还原反应，在呼吸酶的参与下，从一个载体传递到另一个载体，最终与氧气结合，释放出能量并生成水。
在这个过程中，能量逐渐转换，通过呼吸链传递，最终被用于细胞内其他功能的需要。
总结来说，呼吸链是一种将外部氧气转化为细胞内能量的过程，同时也是将细胞内产生的二氧化碳排出体外的过程。
它包括呼吸器官、呼吸系统和呼吸酶等组成部分，通过一系列的氧化还
原反应，将高能化合物分解生成能量，并最终与氧气结合，产生水。
呼吸链对生物体维持正常的新陈代谢和能量供应起着重要的作用。
呼吸链生物化学
呼吸链生物化学呼吸是一种生物化学过程，是维持生命活动的基本要素之一。
呼吸链是指在细胞内进行的一系列能量转化和传递的过程，通过呼吸链，细胞可以将有机物的化学能转化为细胞所需的能量。
本文将围绕呼吸链的生物化学机制展开阐述。
一、呼吸链的概述呼吸链是通过一系列氧化还原反应将有机物的化学能转化为三磷酸腺苷（ATP）的过程。
它包含多个组分，如NADH脱氢酶复合物、细胞色素c氧化还原酶复合物和ATP合成酶等。
这些组分通过电子和质子的传递形成一个电化学梯度，从而驱动细胞内的ATP合成。
二、NADH脱氢酶复合物NADH脱氢酶复合物是呼吸链中的第一个关键酶复合物。
它的主要功能是将NADH的电子传递给呼吸链中的下一个组分。
在这个过程中，NADH被氧化还原成NAD+，同时产生一定数量的质子。
三、细胞色素c氧化还原酶复合物细胞色素c氧化还原酶复合物是呼吸链中的第二个关键酶复合物。
它的主要功能是将NADH脱氢酶复合物传递过来的电子通过细胞色素c传递给下一个组分。
在这个过程中，质子也会进一步被释放，并且细胞色素c本身还会发生氧化还原反应。
四、ATP合成酶ATP合成酶是呼吸链中的最后一个关键组分，它负责将电子传递链中积累的质子能转化为ATP。
在这个过程中，质子会通过ATP合成酶的膜嵴，在压力的作用下，使得ADP和磷酸结合生成ATP。
五、呼吸链的能量转化呼吸链过程中，化学能转化为电能（电子）和质子能（质子梯度），最终进一步转化为化学能（ATP）。
这个过程中产生的ATP是细胞进行各种生物化学反应所必需的能量。
六、调控呼吸链的因素呼吸链的活性受到多种因素的调控。
例如，细胞内的氧浓度可以影响呼吸链中氧的利用效率。
此外，细胞内的能量需求也会对呼吸链产生调节作用，比如ATP合成酶的活性会受到ATP浓度的负反馈抑制。
七、呼吸链的重要性呼吸链是生命活动中的重要组成部分，它提供了细胞所需的能量，支持了细胞的生长和分裂。
此外，呼吸链还与其他代谢途径密切相关，如糖酵解和脂肪酸代谢等。
呼吸链
呼吸链是指存在于线粒体内膜上的，按一定顺序排列的一系列酶或辅酶，其作用是以传递电子和质子的形式传递代谢脱下的氢原子（2H），最后是活化的氢和活化的氧结合生成水，该传递链进行的连锁反应与细胞摄取氧的呼吸过程有关，故称为呼吸链，也叫电子传递连。
（一）呼吸链的组成呼吸链的4个酶复合体和2个游离存在的电子传递体（CoQ和Cyt c）组成，他们按照上图的顺序排列。
1.图中显示的复合体Ⅰ，即NADH-Q还原酶（NADH-Q reductase），又称为NADH脱氢酶，只是一个具有相对分子质量880kDa的大蛋白质分子，含有42条多肽链，其中含有的辅基有黄素单核苷酸（FMN）、Fe-S簇（至少六种，且与蛋白质结合后称为铁-硫蛋白），功能是催化一对电子从NADH传递给CoQ，一对电子从复合物Ⅰ传递时伴随着4个质子被传递到膜间隙。
发生反应：NADH +Q+5H N+ →QH2 + 4H p+NAD+2.图中显示的紫色小体，即辅酶Q，又称泛醌，它以不同形式在电子传递链中起到传递电子的作用，处在中心地位，它在呼吸链中是一种和蛋白质结合不紧密的辅酶，这使得他在黄素蛋白和细胞色素类之间能够作为一种特殊灵活的电子载体起作用。
3.图中显示的复合体Ⅱ，即琥珀酸-Q还原酶，他是嵌在线粒体内膜的酶蛋白，完整的酶还包括柠檬酸中氧化为延胡索酸的琥珀酸脱氢酶，功能是催化电子从琥珀酸传递给辅酶Q，复合物Ⅱ传递电子时不伴随氢的传递。
4.图中显示的复合体Ⅲ，即细胞色素还原酶，他的作用是催化电子是从GH2转移到细胞色素c，其血红素辅基的铁原子，在电子传递中发生２价和３价之间价态的可逆变化，细胞色素还原酶每传递一对电子，同时传递4个H+到膜间隙。
发生如下反应：QH2+2细胞色素c1（氧化态）+2H N+→Q+ 2细胞色素c1（氧化态）+4H p+5.图中显示的蓝色小体，即细胞色素c，它是一个相对分子质量为１３kDa的较小球形蛋白质，它是唯一能溶于水的细胞色素，当他的单一血红素单位接受了来自复合体Ⅲ的一个电子后，细胞色素移动到复合体Ⅳ而将电子提供给位于复合体Ⅳ中的双核铜中心，在复合体Ⅲ和Ⅳ之间起传递电子的作用。
呼吸链的名词解释
呼吸链的名词解释呼吸链是指人体在呼吸过程中所涉及的一系列生理过程与器官之间的相互关系。
它包括了鼻腔、咽喉、气管、支气管、肺和呼吸肌等重要组织和器官，它们紧密合作以实现氧气的吸入和二氧化碳的排出，从而维持人体的呼吸功能和生命活动。
呼吸链的所涉及的生理过程主要包括以下几个方面：1.吸入氧气：人体通过鼻腔、喉头和气管将空气吸入体内。
在鼻腔内，空气被过滤、温暖和湿润，以确保对呼吸系统的保护和舒适。
随后，空气进入气管并通过支气管进一步分配到肺部。
2.气体交换：气体交换指的是在肺泡和肺血管之间发生的氧气和二氧化碳之间的逆向扩散。
在肺泡中，氧气进入血液，而二氧化碳从血液中排出到肺泡中，然后经由呼吸运动的推动被排出体外。
3.气体输送：吸入的氧气通过血液被输送到全身的组织和器官，以满足其对氧气的需求。
血液中的红细胞携带着氧气，并通过血液循环将其输送到需要氧气的组织和器官中。
同时，二氧化碳由组织和器官产生，通过血液循环被送回到肺部，以便在呼吸过程中排出体外。
4.呼吸控制：呼吸链的正常运作需要受到中枢神经系统的控制。
中枢神经系统通过自主神经系统和呼吸中枢来调节呼吸频率和深度。
中枢神经系统对血氧和二氧化碳水平的感知，通过自动反射机制来调整呼吸行为，以保持血液气体的稳定。
除了以上的生理过程，还有一些辅助性的器官和结构对于呼吸链的正常运作也非常重要。
例如，呼吸肌群，如膈肌和肋间肌，是控制呼吸运动的关键，通过收缩和松弛来调整肺容积和胸腔内压力。
此外，声带和喉头结构参与到对呼吸进行调节的同时，也对发声和语言的产生和表达起到作用。
总之，呼吸链是由一系列生理过程和器官组成的复杂系统。
通过其协同作用，人体能够实现对氧气的吸入和二氧化碳的排出，以维持正常的呼吸功能和生命活动。
生物化学复习总结之呼吸链
氧化磷酸化 （Oxidative Phosphorylation)
生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经呼吸链氧化
为水时所释放的能量转移给ADP形成ATP的过程。实
际上是氧化作用与氧化作用过程释放的能量用于形成
ATP的过程（磷酸化作用）两种作用的偶联反应。
ATP必须运输出线粒体
ATP 离开, ADP进入线粒体- 通过一种“转位酶” 。ATP离开是有利 的，因为细胞液比基质要 “+”。然而ATP出去和ADP进入有1个负电 荷的净转移——相当于有1个质子进入基质。 所以每1个ATP的输出 消耗1个H+ 。1个ATP合成大概需要消耗3 H+ 。于是，合成及加上 输出 1 ATP = 4H+
复合物Ⅳ：细胞色素C到O2
• 复合物Ⅳ又称细胞色素氧化酶
• 功能：在呼吸链的最后一步，把Cyt c的电子转移给 O2，使其还原生成H2O。
• 结构：The complex has a large molecule（分子） (MW
204 kD) and consists more than ten subunits (13); 电子传递的顺序为：Cyt c-CuA-a-a3-CuB-O2，每4 e通过复 合物时，酶从基质中消耗4个“底物”H+，生成2H2O，每通 过1 e，利用氧化还原反应的能量泵出1 H+到内膜外空间。
呼吸链名词解释
呼吸链名词解释
呼吸链又称电子传递链，是由一系列电子载体构成的，从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。
1.首先呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列
所组成的连续反应体系。
实际上呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能，呼吸链中的递氢体和递电子体就是能传递氢原子或电子的载体，于氢原子
可以看作是由质子和核外电子组成的，所以递氢体也是递电子体。
2.然后呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程。
当人用力吸气，一直到不能再吸的时候为止；然后再用力呼气，一直呼到不能再呼的时候
为止，这时呼出的气体量称为肺活量。
一个呼吸分为三个部分：呼气、屏息、吸气。
3.最后了解什么是系统。
系统是能够完成一种或者几种生理功能的多
个器官按照一定的次序组合在一起的结构叫作系统。
一个系统是由许多相
互关联又相互作用的部分所组成的不可分割的整体，较复杂的系统可进一
步划分成更小、更简单的次系统，许多系统可组织成更复杂的超系统。
呼吸链名词解释生物化学
呼吸链名词解释生物化学呼吸链是生物体内的一种重要代谢途径,涉及许多细胞器和分子。
在该文中,我们将简要介绍呼吸链的基本概念和组成部分,以及它们的功能。
呼吸链由四个主要步骤组成:碳转运、氢转运、氧转运和能量代谢。
以下是每个步骤的详细解释:1. 碳转运在呼吸链中,碳转运是指将二氧化碳(CO2)从一个细胞类型转移到另一个细胞类型的过程。
CO2是细胞呼吸过程中产生的废物,通过呼吸链的碳转运过程将其从细胞外转移到细胞内,以维持细胞内部的平衡。
2. 氢转运氢转运是指将氢离子(H+)从一个细胞类型转移到另一个细胞类型的过程。
在呼吸链中,氢转运是由细胞质中的氢离子泵(Helix-2)实现的。
氢离子是细胞呼吸过程中产生的废物,通过氢转运将其从细胞内转移到细胞外,以维持细胞外的pH 值。
3. 氧转运氧转运是指将氧气(O2)从一个细胞类型转移到另一个细胞类型的过程。
在呼吸链中,氧转运是由细胞质中的氧气泵(Oxygenation channel)实现的。
氧气泵可以将氧气通过细胞膜进入细胞,然后通过细胞内部的膜孔转移到所需的细胞类型。
4. 能量代谢能量代谢是指通过呼吸链产生能量的过程。
在呼吸链中,产生能量的主要途径是细胞内的氧化代谢。
在氧化代谢中,细胞将废弃物质(如二氧化碳、氢离子和氨基酸)作为能量来源,将其氧化成氧气和二氧化碳,以产生能量。
除了上述四个主要步骤外,呼吸链还包括许多其他分子,如酶、转运蛋白和复合物等。
这些分子在呼吸链的每个步骤中发挥作用,共同协作,确保呼吸链的高效运作。
呼吸链是生物体内的一种重要代谢途径,涉及许多细胞器和分子。
了解呼吸链的基本概念和组成部分,有助于我们更好地理解细胞呼吸过程,以及它对健康和疾病的影响。
呼吸链的名词解释
呼吸链的名词解释呼吸链，是生物体内一系列与呼吸和能量转化相关的化学反应的集合。
它涉及到细胞内的多个细胞器和酶，通过一系列的化学反应将能量从食物中释放出来，并转化为细胞所需的化学能。
在生物体内，能量来自于食物的摄取与分解。
食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质等有机物，需要在细胞内进行分解才能释放能量。
这一过程分为两个主要的部分：糖解和氧化。
在这个过程中，呼吸链扮演着重要的角色。
首先，食物中的有机物被分解成为小分子物质，例如葡萄糖。
这个过程称为糖解，主要发生在细胞质中。
在糖解过程中，一些酶的作用下，分子内发生化学反应，生成少量的三碳糖分子（丙酮酸）。
接下来，这些三碳糖进入到细胞质网状物（内质网）上的线粒体。
线粒体是细胞中重要的细胞器，其中一个重要的功能就是参与到呼吸链中。
线粒体内有许多复合物和酶，它们协同工作，将三碳糖在呼吸链中进行进一步氧化。
这个过程被称为氧化磷酸化。
在氧化磷酸化的过程中，三碳糖被进一步分解，产生二氧化碳和氢离子。
通过一系列复杂的反应，氢离子被转移到线粒体内膜的间隙中。
此时，线粒体内膜上的复合物和酶通过氢离子的流动来驱动ATP合成酶的活性，产生大量的细胞能量分子ATP（三磷酸腺苷），同时氢离子与氧气结合形成水。
这样，通过呼吸链的作用，食物中的化学能转化为ATP分子，为细胞提供所需的能量。
这个过程是生物体内产生能量的主要途径，被广泛存在于各个细胞和组织中。
呼吸链在生物体中的重要性不言而喻。
它不仅参与了能量的转化，也在调节细胞的氧化还原平衡和细胞代谢过程中发挥着重要的作用。
呼吸链的正常功能与生物体的正常生理状态息息相关，任何与呼吸链相关的异常都可能导致严重的疾病。
此外，呼吸链也与许多其他生物过程相关，包括细胞分裂、细胞信号传导、细胞凋亡等。
因此，对呼吸链的研究对于揭示生命的奥秘和疾病的发生机制具有重要的意义。
总之，呼吸链是一系列与呼吸和能量转化相关的化学反应的集合，它在细胞内发挥着关键的作用。
呼吸链
二. 呼吸链的组成
呼吸链中的电子传递体共有五种：
3. 铁硫蛋白
二. 呼吸链的组成
呼吸链中的电子传递体共有五种：
3. 铁硫蛋白 铁硫蛋白在呼吸链中不传递氢，作为单电子传 递体。 呼吸链中的铁硫蛋白通常与其它的电子传递体 的蛋白质（如黄素蛋白、细胞色素）结合成复合物 ，从而具有不同的氧化还原电位，在呼吸链的不同 部位传递电子。
Cytc
Cytaa3 O2
三. 呼吸链的 电子传递顺 序
三. 呼吸链的电子传递顺序
第一条呼吸链中的黄素蛋白又叫 NADH 脱氢酶，因为
它将NADH上的氢通过它的辅基 FMN交给铁硫蛋白，即催
化NADH脱氢。
Cytaa3 是呼吸链中的最后一个电子传递体，将电子
直接交给分子氧，所以又叫细胞色素氧化酶，或末端 氧化酶。
第二节
呼吸链
一、 呼吸链的概念
在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经过一系
列的传递体的传递，最终交给分子氧生成水，这一
电子传递体系称为呼吸链。
在生物细胞中，接受代谢物上脱下的氢(或电子
)的载体有三种 —— NAD+、NADP+ 和 FAD。
一、 呼吸链的概念
其中 NADPH 不进入呼吸链合成 ATP，而是作为
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布
Complex IV: Cytochrome c oxidase
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布
牛 新 心 线 粒 体 Cytbc1
五. 呼吸链的电子传递过程 1. NADH呼吸链
2. FAD呼Байду номын сангаас链
五. 呼吸链的电子传递过程
呼吸链课件
复合物I：NADH脱氢酶 复合物II：琥珀酸脱氢酶 复合物III：细胞色素b、c1复合体 复合物IV：细胞色素氧化酶
NADH
Ⅰ
FMN→Fe-S
FAD→Fe-S
Ⅱ
Ⅲ
CoQ Cytb → Fe-S → Cytc1
Ⅳ
O2
Cytaa3 Cytc
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布
CoQ在线粒体内膜中自由扩散，往返于复合物 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间进行电子传递；Cytc在复合物Ⅲ和 Ⅳ之间传递电子，它是内膜外侧的外周蛋白。
呼吸链中的电子传递体共有五种：
3. 铁硫蛋白
二. 呼吸链的组成
铁硫蛋白含铁原子(非血红素的铁)和硫原子(对酸不 稳定的硫)，两者一般以等摩尔存在，构成2Fe-2S簇、 4Fe-4S簇，称为铁硫中心，常用符号“Fe-S”表示。 铁硫中心通过Fe与蛋白质的半胱氨酸残基连接。
铁硫中心只有1个Fe起氧化还原反应，在氧化型（ Fe3+）和还原型（Fe2+）之间转变。
三. 呼吸链的 电子传递顺
序
三. 呼吸链的电子传递顺序
第一条呼吸链中的黄素蛋白又叫NADH脱氢酶，因为 它将NADH上的氢通过它的辅基FMN交给铁硫蛋白， 即催化NADH脱氢。
Cytaa3是呼吸链中的最后一个电子传递体，将电子 直接交给分子氧，所以又叫细胞色素氧化酶，或末端氧 化酶。
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布
呼吸链中的电子传递体共有五种：
二. 呼吸链的组成
1. NAD+
NAD+是水溶性的，与酶蛋白可逆结合而往返于线 粒体基质与内膜之间（但不能透过内膜）。
在线粒体的基质中，NAD+接受代谢物上脱下的氢 ，生成NADH；然后与酶蛋白脱离，扩散至线粒体内 膜的内表面，将氢(电子)传递给下一个电子传递体，自 身又再生成 NAD+，返回线粒体基质继续参与代谢物 的脱氢反应。
呼吸链
抑制剂
抑制剂
1.鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素：阻断电子从NADH到辅酶Q的传递。鱼藤酮是极毒的植物物质，可作杀虫剂。 2.抗霉素A：从链霉素分离出的抗生素，抑制从细胞色素b到c1的传递。 3.氰化物、叠氮化物、CO、H2S等，阻断由细胞色素aa3到氧的传递。
谢谢观看
（a）单个铁与半胱氨酸硫相连 （b）2Fe-2பைடு நூலகம் （c）4Fe-4S
铁硫蛋白中的铁可以呈两价（还原型），也可呈三价（氧化型），由于铁的氧化、还原而达到传递电子作用。
在呼吸链中它多与黄素蛋白或细胞色素b结合存在。
泛醌
图1呼吸链泛醌（ubiquinone,UQ或Q），亦称辅酶Q（coenzyme Q），为一脂溶性苯醌，带有一很长的侧链， 是由多个异戊二烯（isoprene）单位构成的，不同来源的泛醌其异戊二烯单位的数目不同，在哺乳类动物组织中 最多见的泛醌其侧链由10个
复合体Ⅱ
由琥珀酸脱氢酶（一种以FAD为辅基的黄素蛋白）和一种铁硫蛋白组成，将从琥珀酸得到的电子传递给辅酶Q。
辅酶Q
是呼吸链中唯一的非蛋白氧化还原载体，可在膜中迅速移动。它在电子传递链中处于中心地位，可接受各种 黄素酶类脱下的氢。复合体Ⅲ辅酶Q：细胞色素C氧化还原酶复合体，是细胞色素和铁硫蛋白的复合体，把来自辅 酶Q的电子，依次传递给结合在线粒体内膜外表面的细胞色素C。
铁硫蛋白
铁硫蛋白（iron-sulfur proteins,Fe-S），又称铁硫中心，其特点是含铁原子。铁是与无机硫原子或是 蛋白质肽链上半胱氨酸残基的硫相结合，常见的铁硫蛋白有三种组合方式（a）单个铁原子与4个半胱氨酸残基上 的巯基硫相连。（b）两个铁原子、两个无机硫原子组成（2Fe-2S），其中每个铁原子还各与两个半胱氨酸残基 的巯基硫相结合。（c）由4个铁原子与4个无机硫原子相连（4Fe-4S），铁与硫相间排列在一个正六面体的8个顶 角端；此外4个铁原子还各与一个半胱氨酸残基上的巯基硫相连。
呼吸链的概念
呼吸链的概念“呼吸链”是一个概念，主要指的是每一个生物和植物之间的关系，它们围绕着氧气和二氧化碳的简单循环。
它描述了植物吸收太阳能和氧气，通过光合作用将其转化为有机物质，而动物则消耗植物的有机物质和氧气，将其转化为二氧化碳和水，这样一个简单的循环就构成了呼吸链。
呼吸链是生命和地球系统的最重要部分，它既是动物和植物之间相互联系的桥梁，也是动物对外界资源的依赖。
它们把气体释放到大气中，使整个生命系统得以维持。
呼吸链是太阳能、氧气、二氧化碳和水的运行的基础，是一个自我调节的系统，一种自身存在的生态系统，使得植物和动物能够互相依赖和存活。
呼吸链的重要性呼吸链的重要性无需强调。
它对维持和维护地球生态系统至关重要。
它不仅把动物和植物联系在一起，而且还促进了水、气体和其他物质的循环，保持了生物系统的平衡。
呼吸链不仅是生命之间的循环，而且还一定程度上影响着全球气候变化，从而影响着全世界的一切。
当我们在密集植被覆盖地区进行采伐或改造时，就会破坏呼吸链，使其失去平衡，从而导致气候变化，使植物和动物生存环境变得更加恶劣。
相反，当我们为植物恢复生长的环境，保证生物系统的运行时，就可以使呼吸链得以维持平衡，从而起到维护生态系统的作用。
关于呼吸链的现状在当今的环境中，呼吸链已受到极大的威胁，例如温室气体排放、大气污染、森林破坏等，这些都给大气系统和水系统带来了严重的破坏，导致自然环境逐渐恶化。
这种恶化还使得海洋生态系统和动物群落也受到了不可逆转的破坏，动物数量在减少，珍稀的物种也濒临灭绝。
呼吸链被破坏后，将使我们无法维持生态系统的平衡，随之而来的将是灾难，比如气候变化和自然资源枯竭等。
结论综上所述，我们可以看出呼吸链是生态系统的基础，它既是动物和植物之间相互联系的桥梁，也是动物对外界资源的依赖。
它对维护和维持地球生态系统至关重要，控制其不受到污染和破坏是维护地球生态系统的重要任务。
当我们保护植物，让它们长久的存在时，就能让呼吸链得以维持；只有这样，呼吸链才能继续支撑着地球上的生命系统，使生态系统保持相对稳定的平衡。
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各种呼吸链抑制剂的阻断位点
抗霉素A 二巯基丙醇
×
CO、CN-、 N3-及H2S
×
×
鱼藤酮 杀粉蝶菌素（粉蝶霉素A） 阿米妥（异戊巴比妥）
细胞色素
细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传 递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。
❖ 呼吸链包括四种 具有传递电子功能 的酶复合体和两种 单独成分。
❖ 用毛地黄皂苷、 胆酸盐等去垢剂 处理线粒体
线粒体呼吸链复合体
复合体
酶名称
多肽链数 辅基
复合体Ⅰ NADH-Q还原酶 39 FMN，Fe-S 复合体Ⅱ 琥珀酸-Q还原酶 4 FAD，Fe-S 复合体 Ⅲ QH-2 细胞色素C 10 铁卟啉，Fe-S 复合体 Ⅳ 细胞色素c氧化酶 13 铁卟啉，Cu
Fe-S
Cyt-Fe2+ 2e- Cyt-Fe3+
Cyt-Fe2+
2
e－21 O2
b
c1
c
a
a3
Fe-S
CoQH2 2e- Cyt-Fe3+
Cyt-Fe2+ 2e- Cyt-Fe3+ Cyt-Fe2+ 2e- Cyt-Fe3+ O2- H2O
2H+
琥珀（酸泛分醌－子细中复胞合脱色物下素II的cI还氢原原酶子） 不经NAD+，直（接细胞传复色合递素物给cI氧V黄化素酶辅）酶
生物氧化过程中，底物脱下的氢和电子经一系 列按一定顺序排列的氢传递体和电子传递体，传递 给被激活的分子氧而生成水，同时放出能量，这样 一系列嵌合与线粒体内膜的酶和辅酶组成的电子传 递体系称为电子传递链又称呼吸链。
Revealed by Eugene Kennedy and Albert Lehninger in the 1940s
一般情况下琥珀酸、a-磷酸甘油氧化脱氢生成 FADH2作为这条呼吸链的最初供体。
线粒体内重要代谢物氧化的途径
苹果酸
β -羟脂酰CoA β -羟丁酸 异柠檬酸
谷氨酸
琥珀酸 α -磷酸甘油
FAD （Fe-S）
NADH
FMN （Fe-S）
CoQ
Cyt b c1
c
aa3 O2
FAD
FAD
硫辛酸 丙酮酸 α -酮戊二酸
黄素蛋白 （FMN） 铁硫蛋白 （Fe-S）
辅酶Q （CoQ）
Cyt b
Fe-S 细胞色素类 Cyt c1
Cyt c
Cyt aa3 O2
FADH2 呼吸链
琥珀酸等 FAD
Fe-S
复合物 II
琥珀酸-辅酶Q 还原酶
NADH
FMN Fe-S CoQ
复合体 I
NADH 脱氢酶
Cyt b Fe-S Cyt c1
* Q(泛醌)和细胞色素C(Cytc)均不包含在上述四 种复合体中。
复合体Ⅰ（NADH脱氢酶）
NADH+H+ NAD+
FMN FMNH2
还原型Fe-S 氧化型Fe-S
Q QH2
复合体Ⅱ（琥珀酸脱氢酶）
琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
复合体Ⅲ （细胞色素b、c1复合体）
两条呼吸链总结
NADH
琥珀酸
FADH NADH
FMN I
（FeS）
CoQ
呼 吸
Cyt b
链 （FeS） III
II
FADH
（FeS） 呼 吸 链
Cyt c1
Cyt c
IV
Cyt aa3
O2
四、呼吸链电子传递抑制剂
能够专一阻断呼吸链某些部位电子传递的物 质和化学药品。
特点是可抑制呼吸链的某一环节，使呼吸链 中断。底物氧化作用受阻，偶联的磷酸化作用 无法进行，ATP生成随之减少。
Ⓢ 表示无机硫
revealed by Helmut Beinert
③ 辅酶Q类
❖ 又称泛醌（CoQ)，是脂溶性化合物，可接受多种脱 氢酶脱下的氢和电子转变为泛醇（CoQH2）。处在呼吸 链的中心地位。它与蛋白质结合不紧，可在黄素脱氢酶 类与细胞色素类之间起载体作用。
❖ 泛醌将电子传给细胞色素bc1复合体，H+释出。
复合物 III
细胞色素 还原酶
NADH 呼吸链
Cyt c
Cyt aa3
复合物 IV
细胞色素
氧化酶
O2
电
-0.4 E0/V
子
传 -0.2
递
链
琥珀酸等 FMN Fe-S
标
0
准
复合物 II
琥珀酸-辅酶Q
氧
0.2
还原酶
化
还
原
0.4
自
由
能
0.6
变
化
0.8
NADH
FMN Fe-S CoQ
复合体 I
NADH 脱氢酶
(一)、呼吸链的组成
1. 黄素蛋白酶类 （flavoproteins, FP） 2. 铁-硫蛋白类 （iron—sulfur proteins) 3. 辅酶Ｑ （ubiquinone,亦写作CoQ） 4. 细胞色素类 （cytochromes）
琥珀酸等
黄素蛋白 （F AD）
铁硫蛋白 （Fe-S）
NADH
FMN结构
H3C
异咯嗪
H3C
核醇
O N 5 10 4 NH
8
9
1
N NO
HCH
H C OH
H C OH
H C OH O
CH2 O P OH
OH
O
H3C
5
N
10
4 NH
8
9
1
H3C
N NO
NH2
HCH
H C OH H C OH
N N
H C OH CH2 O
FAD结构
O PO OH
O PO OH
N
N
❖ 体内两条重要的呼吸链
1. NADH氧化呼吸链
NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2
糖、脂、蛋白质等有机物的氢大部分经此呼吸链 氧化为水。如丙酮酸、异柠檬酸、乳酸、酮戊二酸、 苹果酸、谷氨酸等。 2. FADH2氧化呼吸链(琥珀酸氧化呼吸链)
琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2
三、呼吸链中传递体的排ห้องสมุดไป่ตู้顺序
实验依据：
1. 根据标准氧化还原电位确定顺序，氧化 还原电位从小逐渐增加。
2. 通过吸收光谱变化，判断各种组分在呼 吸链中的位置。
3. 利用电子传递抑制剂选择性阻断。 4. 分离纯化和重组、动力学分析。
呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位
氧化还原对
NAD+/NADH+H+
CH2 O
H H
OH
H H
OH
FMN和FAD递氢机制
O
H3C
5
N
10
4 NH
8
9
1
+ 2H
H3C
N NO
R
FMN/FAD
（氧化型）
O
H
H3C
5
N
10
4 NH
8
9
1
H3C
N NO
H
R
FMNH2/FADH2
（还原型）
② 铁硫蛋白类
铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等 量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行 Fe2+ Fe3++e 反应传递电子。
FMN/ FMNH2 FAD/ FADH2 Cyt b Fe3+/Fe2+
Q10/Q10H2 Cyt c1 Fe3+/ Fe2+ Cyt c Fe3+/Fe2+ Cyt a Fe3+ / Fe2+ Cyt a3 Fe3+ / Fe2+ 1/2 O2/ H2O
Eº' (V) -0.32 -0.30 -0.06 0.04（或0.10） 0.07 0.22 0.25 0.29 0.55 0.82
异戊二烯
④ 细胞色素类（cytochromes)
cytb-cytc1-cytc-cyta-cyta3
是一类以铁卟啉（血红素）为辅基的蛋白质 广泛分布于细胞中，由于呈现颜色，故称细胞 色素。 其作用靠铁的变价传递电子由CoQ传到氧。 a、cytbc1复合体：含ctyb 、ctyc1及铁-硫蛋 白。 b、cyt氧化酶：含ctya和ctya3 。
呼吸链中包括4类电子载体
辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的递能作用
• NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (Nicotinamide Adenine Dinucleotide)， 又叫CoⅠ，主要作为呼吸链的一个组分， 起递氢体作用；
• NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (Nicotin-amide Adenine Dinucleotide Phosphate)，又叫CoⅡ，主要在还原性生 物合成中作为供氢体。
Fe*S Cytb
复合物II （琥珀酸脱氢酶）
2H
SH2
NAD+
2 e-
FM NH2 2H
Fe S
CoQ
2e-
2Cyt-Fe2+
－21 O2
S
NADH
+ H 2H
FM N Fe S
CoQH2
复合物I
2e-
2Cyt-Fe3+ 2H+
O2- H2O
（ NADH-泛 醌 还 原 酶 ）
CoQ
2eCyt-Fe2+ Cyt-Fe3+