呼吸链ppt课件
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呼吸作用ppt课件
三羧酸循环的调控
三羧酸循环受到多种因素的调控，如底物浓度、产物抑制、酶活性调节等。
电子传递链与氧化磷酸化
1 电子传递链的定义和重要性
电子传递链是生物体内氧化呼吸链的主要组成部分，通 过一系列酶促反应将NADH和FADH2中的电子传递给 氧，同时产生大量ATP。
2 电子传递链的组成
电子传递链包括NADH脱氢酶、辅酶Q、细胞色素还原 酶、细胞色素氧化酶等组成部分。
3 氧化磷酸化的定义和重要性
氧化磷酸化是生物体内ATP生成的主要途径，通过电子 传递链将电子传递给氧的过程中，驱动ADP磷酸化生成 ATP。
4 氧化磷酸化的调控
氧化磷酸化受到多种因素的调控，如底物浓度、产物抑 制、酶活性调节等。
04
无氧呼吸过程简介
无氧呼吸的定义与特点
定义
无氧呼吸是一种在缺氧条件下，通过酶的催化作用，将糖类等有机物分解成为 不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
呼吸作用ppt课件
目录
• 呼吸作用概述 • 细胞呼吸的分子基础 • 有氧呼吸过程详解 • 无氧呼吸过程简介 • 呼吸作用与农业生产的关系 • 实验：测定细胞呼吸速率及影响因素
01
呼吸作用概述
化有机物，释放能 量的过程。
呼吸作用意义
为生物体提供能量，维持生命活 动。
03
能量释放
无氧呼吸释放的能量较少，且以 热能形式散失；有氧呼吸释放的 能量较多，部分储存在ATP中。
04
无氧呼吸的生理意义
在缺氧条件下维持生命活动
当生物体处于缺氧环境时，无氧呼吸 能够为其提供必要的能量，维持生命 活动的进行。
酒精发酵
在酿酒过程中，利用酵母菌的无氧呼 吸作用，将糖类转化为酒精和二氧化 碳，从而得到酒精饮料。
三羧酸循环受到多种因素的调控，如底物浓度、产物抑制、酶活性调节等。
电子传递链与氧化磷酸化
1 电子传递链的定义和重要性
电子传递链是生物体内氧化呼吸链的主要组成部分，通 过一系列酶促反应将NADH和FADH2中的电子传递给 氧，同时产生大量ATP。
2 电子传递链的组成
电子传递链包括NADH脱氢酶、辅酶Q、细胞色素还原 酶、细胞色素氧化酶等组成部分。
3 氧化磷酸化的定义和重要性
氧化磷酸化是生物体内ATP生成的主要途径，通过电子 传递链将电子传递给氧的过程中，驱动ADP磷酸化生成 ATP。
4 氧化磷酸化的调控
氧化磷酸化受到多种因素的调控，如底物浓度、产物抑 制、酶活性调节等。
04
无氧呼吸过程简介
无氧呼吸的定义与特点
定义
无氧呼吸是一种在缺氧条件下，通过酶的催化作用，将糖类等有机物分解成为 不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
呼吸作用ppt课件
目录
• 呼吸作用概述 • 细胞呼吸的分子基础 • 有氧呼吸过程详解 • 无氧呼吸过程简介 • 呼吸作用与农业生产的关系 • 实验：测定细胞呼吸速率及影响因素
01
呼吸作用概述
化有机物，释放能 量的过程。
呼吸作用意义
为生物体提供能量，维持生命活 动。
03
能量释放
无氧呼吸释放的能量较少，且以 热能形式散失；有氧呼吸释放的 能量较多，部分储存在ATP中。
04
无氧呼吸的生理意义
在缺氧条件下维持生命活动
当生物体处于缺氧环境时，无氧呼吸 能够为其提供必要的能量，维持生命 活动的进行。
酒精发酵
在酿酒过程中，利用酵母菌的无氧呼 吸作用，将糖类转化为酒精和二氧化 碳，从而得到酒精饮料。
植物生理学：第三节 呼吸链和氧化磷酸化
糖的分解途径(有氧呼吸)小结
第三节 呼吸链和氧化磷酸化
EMP和TCA途径中形成的NADH和FADH2，在线粒 体中进一步被氧化，并伴随着ATP形成的过程
一、呼吸链（电子传递链）
NADH和FADH2脱下H+和e，其e由线粒体内膜上按顺序 排列的e 传递体传递到分子O的总轨迹
Complex II
• 4个大的多分子复合体: Complexes I - IV • 2个移动的载体: 泛醌(辅酶Q，ubiquinone, UQ)，细
将e传递的放能过程与ATP形成的贮能过程 分离开来，即解除e传递与磷酸化的偶联；
破坏跨膜的pmf,但对e传递表现出促进作用， 其现象是促进对O2的消耗，能量白白消耗；
不良环境，如干旱、寒冷、缺K等，亦会破 坏磷酸化作用
四、电子传递的多条途径
• 在植物和微生物中，除了上述e传递主路(★) 之 外，还存在其他的e传递途径（支路☆）
• e沿交替途径传递时，跨膜转运的H＋要比细胞色素氧化酶 途径少得多，产生的pmf要明显降低。 e传递释放的能量主 要是热量的形式，故该途径又称放热呼吸
附属体 （上部佛焰花序）
焰花苞
天南星科植物的佛焰 花序
美洲观音莲与乌独百合等 肉穗花序顶端附属体类似 棍棒状，附属体外层组织 含有的线粒体数远远超过 其他组织。
呼吸链和氧化磷酸化小结
呼吸途径总结
呼吸代谢途径的部位
植物呼吸代谢的多样性（多条途径）
1 呼吸底物(糖)的多条代谢途径：
EMP， TCA， PPP
2 电子传递的多条途径：
细胞色素氧化酶途径、交替氧化酶途径、 其他途径
3 末端氧化酶的多样性：
细胞色素氧化酶、交替氧化酶、其他氧化酶
呼吸链
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
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。
生物化学：第二节 电子传递链
由NADH开始的呼吸链 —— NADH呼吸链； 由FADH2开始的呼吸链 —— FADH2呼吸链。
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。
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。
25细胞呼吸2-PPT文档资料
G 2ATP 2ADP
1，6二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 磷酸甘油醛
2NAD
2ADP+2Pi
2NADH2
2ATP 2磷酸甘油酸
无氧 呼吸
2乙醇
2磷酸烯醇式丙酮酸 2ADP 2ATP
2乳酸
2丙酮酸
有氧 呼吸
2乙醛
2CO2
三羧酸循环
糖酵解的过程可以概括如下：
G+2NAD 2ADP+2Pi
2CH3COCOOH+2NADH2 2ATP
在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大 量的能量，这一过程是通过呼吸链来完成的。
有氧呼吸的过程
6CO2
6O2
2NADH2
糖 G→ 酵
解
2丙 酮酸三羧酸Leabharlann 循环8NADH2 2FADH2
氧化磷 酸化
12H2O
2ATP
2ATP
38 34ATP ATP
有氧呼吸的过程 1、糖酵解
葡萄糖经过两次磷酸化，并且发生异构化以后，转变 成1，6二磷酸果糖。这一过程消耗两分子ATP。
2NADH2
CO2
FADH2
α-酮戊二酸（C5）
H2O
FAD NADH2 NAD
琥珀酸
H2O
（C4）
CO2
ATP ADP
三羧酸循环的过程可以概括如下：
2CH3COCOOH +6H2O +8NAD +2FAD 2ADP+2Pi
6CO2 +8NADH2 +2FADH2 2ATP
丙酮酸是呼吸过程中一个重要的中转站。
三羧酸循环：
以下图示三羧酸循环的简化过程中，略去若干中间反 应步骤，只表示出其中的脱氢、释放二氧化碳和生成 ATP的反应。
呼吸链医学课件
呼吸链
electron transfer chain ,ETC,respiratory chain
代谢物脱下的成对氢原子(2H) 通过 多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐 步传递，最终与氧结合生成水。由 于此过程与细胞呼吸有关，所以将 此传递链称为呼吸链或电子传递链。
1
ATP 合酶
即复合体Ⅴ。位于线粒体内膜的基质侧。
16
3. 泛醌 (ubiquinone, UQ)
? 即辅酶Q（CoQ），属于脂溶性醌
类化合物，带有多个异戊烯侧链。
? 因其为脂溶性，所以游动性大，极
易从线粒体内膜中分离出来，因此 不包含在四种复合体中。
? 分子中的苯醌结构能可逆地结合2个
H，为递氢体。
17
O
H3CO H3CO
CH3 H
(CH2 C
2
ATP合酶
? F0：为疏水蛋白质，是镶嵌在线粒
体内膜中的质子通道。
? F1：为亲水蛋白质，由? 3? 3???亚基
组成，催化生成ATP。
? OSCP：寡霉素敏感相关蛋白，位于
F0与F1之间，使ATP合酶在寡霉素 存在时不能生成ATP。
3
? 线粒体内膜上有呼吸链的所有酶 ? 基质中有三羧酸循环、脂肪酸氧化、
氧后观察各组分的氧化顺序。
28
人线粒体呼吸链复合体
复合 体
酶名称
Ⅰ NADH- 泛醌还原酶
辅基 FMN ，Fe-S
Ⅱ 琥珀酸-泛醌还原酶
FAD ，Fe-S
Ⅲ 泛醌-细胞色素C 还原酶 铁卟啉，Fe-S
Ⅳ 细胞色素C氧化酶
铁卟啉， Cu
29
30
四种复合体的排列关系
NADH 琥珀 酸
FMN （Fe-S） 复合体 I CoQ
electron transfer chain ,ETC,respiratory chain
代谢物脱下的成对氢原子(2H) 通过 多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐 步传递，最终与氧结合生成水。由 于此过程与细胞呼吸有关，所以将 此传递链称为呼吸链或电子传递链。
1
ATP 合酶
即复合体Ⅴ。位于线粒体内膜的基质侧。
16
3. 泛醌 (ubiquinone, UQ)
? 即辅酶Q（CoQ），属于脂溶性醌
类化合物，带有多个异戊烯侧链。
? 因其为脂溶性，所以游动性大，极
易从线粒体内膜中分离出来，因此 不包含在四种复合体中。
? 分子中的苯醌结构能可逆地结合2个
H，为递氢体。
17
O
H3CO H3CO
CH3 H
(CH2 C
2
ATP合酶
? F0：为疏水蛋白质，是镶嵌在线粒
体内膜中的质子通道。
? F1：为亲水蛋白质，由? 3? 3???亚基
组成，催化生成ATP。
? OSCP：寡霉素敏感相关蛋白，位于
F0与F1之间，使ATP合酶在寡霉素 存在时不能生成ATP。
3
? 线粒体内膜上有呼吸链的所有酶 ? 基质中有三羧酸循环、脂肪酸氧化、
氧后观察各组分的氧化顺序。
28
人线粒体呼吸链复合体
复合 体
酶名称
Ⅰ NADH- 泛醌还原酶
辅基 FMN ，Fe-S
Ⅱ 琥珀酸-泛醌还原酶
FAD ，Fe-S
Ⅲ 泛醌-细胞色素C 还原酶 铁卟啉，Fe-S
Ⅳ 细胞色素C氧化酶
铁卟啉， Cu
29
30
四种复合体的排列关系
NADH 琥珀 酸
FMN （Fe-S） 复合体 I CoQ
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。
生物氧化—氧化呼吸链(生物化学课件)
（二）氧化呼吸链组分的排列顺序
1、NADH氧化呼吸链
NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c → 复合体Ⅳ→O2
2、琥珀酸氧化呼吸链
琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c → 复合体Ⅳ→O2
NADH
琥珀酸
FAD (Fe-S)
FADH2氧化呼吸链
（琥珀酸、α-磷酸甘油、脂酰CoA）
➢ 电子传递过程： CoQH2→(Cyt bL→Cyt bH) →Fe-S
→Cytc1→Cytc
➢复合体Ⅲ每传递2个电子向内膜胞浆侧 释放4个H+，复合体Ⅲ也有质子泵作用。
细胞色素(cytochrome, Cyt)
细胞色素是一类含血红素样辅基（铁卟啉） 的电子传递蛋白,其中的铁原子可进行Fe2+ Fe3++e 反应传递电子，为单电子传递体。
➢ 每传递2个电子可将4个H+从内膜基质侧泵到 胞浆侧，复合体Ⅰ有质子泵功能。
（1）NAD+和NADP+的结构 R=H: NAD+; R=H2PO3: NADP+
NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相互转变
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。 双电子传递体。
（2）FMN和FAD的结构
氧化还原对 Cyt c1 Fe3+ /Fe2+ Cyt c Fe3+ /Fe2+ Cyt a Fe3+ /Fe2+ Cyt a3 Fe3+ /Fe2+
1/2O2 /H2O
E0‘(V) 0.22 0.254 0.29 0.35 0.816
电子传递链
O
H 3C 5
线粒体氧化体系 教学PPT课件
烟酰胺(nicotinamide)核苷酸类（NAD+、NADP+）
黄素蛋白(flavoprotein)类（FMN、FAD）
递氢体
铁硫蛋白(iron-sulfur cluster)
递电子体
传递电子方式：
Fe2+
Fe3+ + e-
借铁的变价互变进行电子传递
泛醌 （CoQ）
(Ubiquinone)
4、氧化磷酸化作用与能量的产生
生物体通过生物氧化产生的能量： 热能—维持体温 磷 酸 化 作 用 — 以 高 能 磷 酸 键 贮 存 ， 产 物 为 AT P 。
氧化磷酸化：伴随生物氧化过程而发生的磷酸化作用。 （一） ATP的生成
AT P 由 A D P 或 A M P 磷 酸 化 而 生 成 。 ADP + Pi + 能量 → ATP AMP + PPi + 能量 → ATP （少数情况下）
+0.1
+0.07 +0.23
↓～P
↓～P
↓～P
A D P — AT P
ADP —ATP
A D P — AT P
氧化还原电位 E0′低 → 高 电子迁移方向→
有ADP和Pi存在时，从NADH →O2的呼吸链中，三处使氧 化 还 原 过 程 释 放 的 能 量 转 化 为 AT P 。 在 这 三 个 部 位 ， 电 位 差 的 变
根据接受代谢物上脱下的氢的初始受体不同 体内分成两条呼吸链：
• NADH氧化呼吸链 应用广泛，绝大部分是通过NADH呼吸链完成
• 琥珀酸氧化呼吸链（FADH2氧化呼吸链）
琥珀酸
FAD.H2
2H
(Fe-S)
呼吸链
Fe3+）和还原型（Fe2+）之间转变。
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
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
NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链的组成ppt课件
E′=氧化剂电极电位复原剂电极电位
3. 氧化复原电位与自在能的关系 E′>0，那么G′<0，此反响可以自发进展；
E′正值越大，反响自发进展趋势越大。
根据各种组分的规范氧化复原电位来确定。
规范氧化复原电位越小，其复原性越强，容 易被氧化；规范氧化复原电位越大，其氧化 性越强，容易被复原。
呼吸链中各种组分的陈列顺序是由低电位依 次向高电位陈列。
称为氧化-复原电位，用E表示。 在25℃，pH＝7，一切反响物和产物的浓度均为 1mol·L-1的半反响的电极电位称为规范氧化-复原电位， 用E′表示。 E′越大，得到电子的倾向越大，氧化才干越强； E′越小，失去电子的倾向越大，复原才干越强。 反响中电子总是从低电位向高电位流动。
规范情况下氧化复原电位变化：
O H
O
苹 果 酸 酶
H O O C C H C H 2 C O O H + N A D P +
H O O C C C H 3 + N A D P H + H + + C O 2
② 脱氢——生物氧化的主要方式 脱氢氧化反响：脱氢，如烷基脱氢生成烯
醇脱氢生成醛 氧直接参与的氧化反响：
加氧酶：氧分子直接加到有机分子中 氧化酶：以氧分子为电子受体，产物为水 失电子： Fe 2+↔Fe 3+ + e ③水的生成机制：氢经呼吸链的传送与氧结合生成水
二、参与生物氧化的酶类 第二类，以NAD或NADP为辅酶； 属不需氧脱氢酶，经中间传送体将氢传送给氧生成水 2. 氧化酶——氧的复原 以氧为直接受电子体的氧化复原酶。 普通含金属Cu2+和Fe3+的蛋白质，如细胞色素氧化酶 等。 3. 传送体——能量转换的重要环节 传送体：起传送氢或传送电子作用的物质。 包括递氢体和递电子体。
3. 氧化复原电位与自在能的关系 E′>0，那么G′<0，此反响可以自发进展；
E′正值越大，反响自发进展趋势越大。
根据各种组分的规范氧化复原电位来确定。
规范氧化复原电位越小，其复原性越强，容 易被氧化；规范氧化复原电位越大，其氧化 性越强，容易被复原。
呼吸链中各种组分的陈列顺序是由低电位依 次向高电位陈列。
称为氧化-复原电位，用E表示。 在25℃，pH＝7，一切反响物和产物的浓度均为 1mol·L-1的半反响的电极电位称为规范氧化-复原电位， 用E′表示。 E′越大，得到电子的倾向越大，氧化才干越强； E′越小，失去电子的倾向越大，复原才干越强。 反响中电子总是从低电位向高电位流动。
规范情况下氧化复原电位变化：
O H
O
苹 果 酸 酶
H O O C C H C H 2 C O O H + N A D P +
H O O C C C H 3 + N A D P H + H + + C O 2
② 脱氢——生物氧化的主要方式 脱氢氧化反响：脱氢，如烷基脱氢生成烯
醇脱氢生成醛 氧直接参与的氧化反响：
加氧酶：氧分子直接加到有机分子中 氧化酶：以氧分子为电子受体，产物为水 失电子： Fe 2+↔Fe 3+ + e ③水的生成机制：氢经呼吸链的传送与氧结合生成水
二、参与生物氧化的酶类 第二类，以NAD或NADP为辅酶； 属不需氧脱氢酶，经中间传送体将氢传送给氧生成水 2. 氧化酶——氧的复原 以氧为直接受电子体的氧化复原酶。 普通含金属Cu2+和Fe3+的蛋白质，如细胞色素氧化酶 等。 3. 传送体——能量转换的重要环节 传送体：起传送氢或传送电子作用的物质。 包括递氢体和递电子体。
62电子传递链PPT36页
（2）抗霉素A：它是由链酶素分离出的抗生素，有 干扰细胞色素还原酶中电子从细胞色素bH的传递作 用，从而抑制电子从还原型QH2向cytC1的传递作用。 （3）氰化物（CN-）、叠氮化物（N3-）、一氧化碳 （CO）等：其作用是阻断电子在细胞色素氧化酶中 传递，即阻断了电子由cytaa3向分子氧的传递。
一、电子传递链的概念（91页下方）
在生物氧化过程中，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为电子传递链。又称呼吸链。
还原型 代谢物
脱氢后的代谢物
典型的呼吸链
NADH呼吸链 FADH2呼吸链
真核细胞中，电子传递链存在于线粒体的内膜上
课后网络学习：如何有效除去食物中
的氰化物？
鱼藤酮
一种杀虫剂，存在于亚洲热带及亚 热带区所产豆科鲁藤属植物根中， 在一些中草药如地瓜子、苦檀子、 昆明鸡血藤根中也含有。鱼藤酮杀 虫作用较强，可用作蔬莱的杀虫剂， 对蚜虫的毒性较烟碱大10～15倍， 对家蝇的毒性比除虫菊大6倍,对人 畜没有大的危害。鱼藤酮对鱼毒性 特大，浓度为 1：13000000就可使 鱼类昏迷而导致死亡，故民间将鱼 藤用于捕鱼。鱼藤酮的急性毒性与 滴滴涕相仿，使用中仍须注意。
自学空间
小组合作，阅读课本91-93页有关电子传递链的 组成及其功能，找到下列问题的答案：
1、烟酰胺脱氢酶类传递体的辅酶是
和
；它们的功能
是
。
2、黄素脱氢酶类传递体的辅酶是
或
；它们的功能是
。
3、铁硫蛋白类传递体的辅酶是
；
它们的功能是
。
1、烟酰胺脱氢酶类 ，以NAD,NADP为辅酶
NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要 电子供体之一。
一、电子传递链的概念（91页下方）
在生物氧化过程中，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为电子传递链。又称呼吸链。
还原型 代谢物
脱氢后的代谢物
典型的呼吸链
NADH呼吸链 FADH2呼吸链
真核细胞中，电子传递链存在于线粒体的内膜上
课后网络学习：如何有效除去食物中
的氰化物？
鱼藤酮
一种杀虫剂，存在于亚洲热带及亚 热带区所产豆科鲁藤属植物根中， 在一些中草药如地瓜子、苦檀子、 昆明鸡血藤根中也含有。鱼藤酮杀 虫作用较强，可用作蔬莱的杀虫剂， 对蚜虫的毒性较烟碱大10～15倍， 对家蝇的毒性比除虫菊大6倍,对人 畜没有大的危害。鱼藤酮对鱼毒性 特大，浓度为 1：13000000就可使 鱼类昏迷而导致死亡，故民间将鱼 藤用于捕鱼。鱼藤酮的急性毒性与 滴滴涕相仿，使用中仍须注意。
自学空间
小组合作，阅读课本91-93页有关电子传递链的 组成及其功能，找到下列问题的答案：
1、烟酰胺脱氢酶类传递体的辅酶是
和
；它们的功能
是
。
2、黄素脱氢酶类传递体的辅酶是
或
；它们的功能是
。
3、铁硫蛋白类传递体的辅酶是
；
它们的功能是
。
1、烟酰胺脱氢酶类 ，以NAD,NADP为辅酶
NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要 电子供体之一。
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呼吸链中的电子传递体共有五种：
4. 辅酶Q (CoQ)
二. 呼吸链的组成
呼吸链中的电子传递体共有五种：
5. 细胞色素 (Cyt)
二. 呼吸链的组成
细胞色素是以铁卟啉(血红素)为辅基的蛋白质，因 为有颜色，又广泛存在于生物细胞中，故称为细胞色 素。
细胞色素通过辅基中的铁离子价的可逆变化进行电 子传递。它在呼吸链中作为单电子传递体。
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
Байду номын сангаас
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。
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布 Complex III: Drives proton transort
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布 Complex III: Drives proton transport
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布
Complex IV: Cytochrome c oxidase
呼吸链中的电子传递体共有五种：
4. 辅酶Q (CoQ)
二. 呼吸链的组成
辅酶Q属于醌类，由于它广泛存在于生物系统中，所 以又叫泛醌(UQ)。
辅酶Q是呼吸链中唯一的非蛋白质组分。它分子小， 且呈脂溶性，可以在线粒体内膜的磷脂双分子层的疏水 区自由扩散，往返于比较固定的蛋白质类的电子传递体 之间进行电子传递。
呼吸链中的电子传递体共有五种：
二. 呼吸链的组成
5. 细胞色素 (Cyt)
根据还原型细胞色素的吸收光谱的吸收峰位置不同 ，将细胞色素分为a、b、c三类。每一类中又有不同的 亚类。不同类型的细胞色素，其辅基结构以及辅基与 蛋白质的结合方式不同。
在动物的呼吸链中，至少有5种细胞色素 —— b、c1 、c、a、a3， 其 中 Cyta 和 Cyta3 组 成 复 合 物 Cytaa3。Cytc 在复合物Ⅲ和Ⅳ之间传递电子，它是内膜外侧的外周
呼吸链中的电子传递体共有五种：
2. 黄素蛋白 (FP)
二. 呼吸链的组成
黄素蛋白是指以黄素核苷酸(FAD或FMN)为辅基的酶 。所以，黄素蛋白有两种，分别以FAD及FMN作为辅基 。
FP分布在线粒体的内膜上。它的辅基FAD或FMN与 蛋白质部分结合得很牢固，有的甚至是共价连结。
FP在呼吸链中作为双电子传递体。
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：
二. 呼吸链的组成
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。
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
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 为生物合成的还原剂；只有NADH和FADH2进 入呼吸链。 所以呼吸链有两条： 由NADH开始的呼吸链 —— NADH呼吸链； 由FADH2开始的呼吸链 —— FADH2呼吸链。
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 Complex I: Transports protons from the matrix to the cytosol
四. 呼吸链组分在线粒体内膜上的分布 Complex II: Succinate-coenzyme Q reductase
呼吸链的各个组分除NADH外，都分布在线粒体 的内膜上，而且在膜上有着特定的不对称分布。
有一些组分常结合在一起，形成复合物嵌在膜内。 在呼吸链中，有四个复合体，如下图：
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
蛋白。
呼吸链中的电子传递体共有五种：
5. 细胞色素 (Cyt)
二. 呼吸链的组成
Cytc
三. 呼吸链的电子传递顺序
呼吸链中的电子传递有着严格的方向和顺序，即电 子从氧化还原电位较低的传递体依次通过氧化还原电 位较高的传递体逐步流向氧分子。
NADH FMN
FAD
Fe-S
CoQ
Cytb Fe-S Cytc1 Cytc Cytaa3 O2
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。