第一题线粒体内的两条电子传递链及三类氧化磷酸化抑制的作用原理
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将电子从CoQ传递 给Cyt c
复合体Ⅳ 细胞色素C氧 162 13 化酶
Cyta，a3， CuA, CuB
将电子从Cyt c传递 给氧
CoQ(泛醌)不包含在上述四种复合体中。
6
7
二、电子传递体在线粒体内膜
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
功能: 将电子从NADH+H +传递给泛醌 (ubiquinone)
17
三、影响氧化磷酸化的因素
三种抑制剂
1. 呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递。
2. 解偶联剂 使氧化与磷酸化偶联过程脱离。 如：解偶联蛋白
3. 氧化磷酸化抑Hale Waihona Puke Baidu剂 对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。 如：寡霉素
1、呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
抗霉素A 二巯基丙醇
于是代谢物的氧化反应与ADP的磷酸化反应 偶联发生，故称为氧化磷酸化。
16
氧化磷酸化的机制.
Peter Mitchell于1961年创立的化学渗透学 说chemiosmotic theory
电子经过呼吸链传递的同时，可将质子从线粒体 内膜的基质侧排到内膜外，线粒体内膜不允许质 子自由回流，因此造成膜内外的电化学梯度（有 H+的浓度梯度和跨膜电位差）。当质子顺梯度回 流时则驱动ADP和Pi合成ATP。
功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c
复合体Ⅲ QH2→ b562; b566; Fe-S; c1 →Cyt c
4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶 功能：将电子从细胞色素c传递给氧
复合体Ⅳ 还原型Cyt c → CuA→a→a3→CuB → O2
其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。
该体系进行的一系列连锁反应是与细胞呼吸相关的， 故又称为氧化呼吸链（oxidative respiratory chain).
3
三、主要的呼吸链
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. 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→Cyt c → 复合体Ⅳ→O2
细胞色素(cytochrome, Cyt)
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。
辅基中的铁可以得失电子进行可逆的氧化还原反应，因 此可以起到传递电子的作用，为单电子传递体。 15
氧化磷酸化 （oxidative phosphorylation） 代谢物脱氢经呼吸链传递给氧生成水的同 时，释放能量用以使ADP磷酸化生成ATP，由
CO、CN-、 N3-及H2S
×
×
×
鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥
原理：能在特异部位阻断 氧化呼吸链中电子的传递。
2、解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度
解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）
热能
H+
胞液侧
Cyt c
解偶联 蛋白
Ⅰ
基质侧
Q
Ⅱ
Ⅲ
F
0
Ⅳ
F1
ADP+Pi ATP
H+
3、ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成
NADH+H+ →
复合体Ⅰ
FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; FeSN-2
→CoQ
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌
复合体Ⅱ 琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
4
一、呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成
酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存 在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电 子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜， 转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物 合成。
5
人线粒体呼吸链复合体
复合体
酶名称
复合体Ⅰ NADH-泛醌 还原酶
复合体Ⅱ 琥珀酸-泛醌 还原酶
复合体Ⅲ 泛醌-细胞色 素C还原酶
细胞色素c
质量 (kD) 850
多肽 链数
39
功能辅基 FMN，Fe-S
140 4
FAD，Fe-S Cytb560
250 11 Cytb562, b566, c1, Fe-S
13
1
血红素c
功能
将电子从NADH传 递给CoQ
将电子从琥珀酸传 递给CoQ
原理：同时抑制电子传递和ATP的生成
寡霉素 ATP合酶结构模式图
线粒体内的两条电子传递链及三类氧 化磷酸化抑制的作用原理
杨真祯、张文斌
概述
生物氧化的基本概念
物质在生物体内的氧化分解称为生物氧化 （biological oxidation），它主要是指糖、脂肪及 蛋白质等在体内氧化分解最终生成二氧化碳和水，并 释放出能量的过程。
2
在生物氧化体系中，传递氢的酶或辅酶称为递氢体， 传递电子的酶或辅酶称为电子传递体，它们按一定的 顺序排列在线粒体内膜上，组成递氢或递电子体系， 统称为电子传递链（electron transfer chain).
复合体Ⅳ 细胞色素C氧 162 13 化酶
Cyta，a3， CuA, CuB
将电子从Cyt c传递 给氧
CoQ(泛醌)不包含在上述四种复合体中。
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二、电子传递体在线粒体内膜
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
功能: 将电子从NADH+H +传递给泛醌 (ubiquinone)
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三、影响氧化磷酸化的因素
三种抑制剂
1. 呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递。
2. 解偶联剂 使氧化与磷酸化偶联过程脱离。 如：解偶联蛋白
3. 氧化磷酸化抑Hale Waihona Puke Baidu剂 对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。 如：寡霉素
1、呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
抗霉素A 二巯基丙醇
于是代谢物的氧化反应与ADP的磷酸化反应 偶联发生，故称为氧化磷酸化。
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氧化磷酸化的机制.
Peter Mitchell于1961年创立的化学渗透学 说chemiosmotic theory
电子经过呼吸链传递的同时，可将质子从线粒体 内膜的基质侧排到内膜外，线粒体内膜不允许质 子自由回流，因此造成膜内外的电化学梯度（有 H+的浓度梯度和跨膜电位差）。当质子顺梯度回 流时则驱动ADP和Pi合成ATP。
功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c
复合体Ⅲ QH2→ b562; b566; Fe-S; c1 →Cyt c
4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶 功能：将电子从细胞色素c传递给氧
复合体Ⅳ 还原型Cyt c → CuA→a→a3→CuB → O2
其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。
该体系进行的一系列连锁反应是与细胞呼吸相关的， 故又称为氧化呼吸链（oxidative respiratory chain).
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三、主要的呼吸链
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. 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→Cyt c → 复合体Ⅳ→O2
细胞色素(cytochrome, Cyt)
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。
辅基中的铁可以得失电子进行可逆的氧化还原反应，因 此可以起到传递电子的作用，为单电子传递体。 15
氧化磷酸化 （oxidative phosphorylation） 代谢物脱氢经呼吸链传递给氧生成水的同 时，释放能量用以使ADP磷酸化生成ATP，由
CO、CN-、 N3-及H2S
×
×
×
鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥
原理：能在特异部位阻断 氧化呼吸链中电子的传递。
2、解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度
解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）
热能
H+
胞液侧
Cyt c
解偶联 蛋白
Ⅰ
基质侧
Q
Ⅱ
Ⅲ
F
0
Ⅳ
F1
ADP+Pi ATP
H+
3、ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成
NADH+H+ →
复合体Ⅰ
FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; FeSN-2
→CoQ
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌
复合体Ⅱ 琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
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一、呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成
酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存 在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电 子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜， 转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物 合成。
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人线粒体呼吸链复合体
复合体
酶名称
复合体Ⅰ NADH-泛醌 还原酶
复合体Ⅱ 琥珀酸-泛醌 还原酶
复合体Ⅲ 泛醌-细胞色 素C还原酶
细胞色素c
质量 (kD) 850
多肽 链数
39
功能辅基 FMN，Fe-S
140 4
FAD，Fe-S Cytb560
250 11 Cytb562, b566, c1, Fe-S
13
1
血红素c
功能
将电子从NADH传 递给CoQ
将电子从琥珀酸传 递给CoQ
原理：同时抑制电子传递和ATP的生成
寡霉素 ATP合酶结构模式图
线粒体内的两条电子传递链及三类氧 化磷酸化抑制的作用原理
杨真祯、张文斌
概述
生物氧化的基本概念
物质在生物体内的氧化分解称为生物氧化 （biological oxidation），它主要是指糖、脂肪及 蛋白质等在体内氧化分解最终生成二氧化碳和水，并 释放出能量的过程。
2
在生物氧化体系中，传递氢的酶或辅酶称为递氢体， 传递电子的酶或辅酶称为电子传递体，它们按一定的 顺序排列在线粒体内膜上，组成递氢或递电子体系， 统称为电子传递链（electron transfer chain).