泛醌还原酶泛醌
呼吸链生物化学
第七章生物氧化1、生物氧化（biological oxidation）：物质在体内进行氧化称生物氧化。
主要指营养物质在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和水的过程。
生物氧化又称组织呼吸或细胞呼吸。
生物氧化释放的能量：主要（40%以上）用于ADP的磷酸化生成A TP，供生命活动之需。
其余以热能形式散发用于维持体温。
2、生物氧化内容（1）生物体内代谢物的氧化作用、代谢物脱下的氢与氧结合成水的过程。
（2）生物体内二氧化碳的生成。
（3）能量的释放、储存、利用（ATP的代谢——A TP的生成与利用）。
3、生物氧化的方式——遵循一般氧化还原规律。
（1）失电子：代谢物的原子或离子在代谢中失去电子，其原子正价升高、负价降低都是氧化。
（2）脱氢：代谢物脱氢原子（H=H++e）的同时失去电子。
（3）加氧：向底物分子直接加入氧原子或氧分子的反应使代谢物价位升高，属于氧化反应。
向底物分子加水、脱氢反应的结果是向底物分子加入氧原子，也属于氧化反应。
4、生物氧化的特点（1）在温和条件下进行（37℃，中性pH等）；（2）在一系列酶催化下完成；（3）能量逐步释放，部分储存在A TP分子中；（4）广泛以加水脱氢方式使物质间接获得氧；（5）水的生成由脱下的氢与氧结合产生；（6）反应在有水环境进行；（7）CO2由有机酸脱羧方式产生。
5、物质体外氧化（燃烧）与生物氧化的比较（1）物质体内、体外氧化的相同点：物质在体内外氧化所消耗的氧量、最终产物、和释放的能量均相同。
（2）物质体内、体外氧化的区别：体外氧化（燃烧）产生的二氧化碳、水由物质中的碳和氢直接与氧结合生成；能量的释放是瞬间突然释放。
5、营养物氧化的共同规律糖类、脂类和蛋白质这三大营养物的氧化分解都经历三阶段：分解成各自的构件分子（组成单位）、降解为乙酰CoA、三羧酸循环。
第一节 ATP生成的体系一、呼吸链（respiratory chain）：代谢物脱下的氢原子（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。
生物氧化
一、生物氧化的特点及方式
生物氧化指糖、脂肪、蛋白质在体内分解释放能量，生成水和二氧化碳的过程，其几乎每一步反应都由酶催化，因此反应在体温及近中性的pH环境中即可进行，反应中逐步释放的能量可使ADP磷酸化生成ATP而储存，以供生理活动之需。
脱电子、脱氢、加氧都是物质氧化的方式。
五、ATP的利用和贮存
体内几种常见的高能化合物:磷酸肌酸，磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰磷酸、乙酰CoA、ATP即三磷酸腺苷。
机体经底物水平和氧化磷酸化生成ATP，ATP又为机体各种生理活动提供能量。
(二)两条氧化呼吸链成分的排列顺序
1 NADH氧化呼吸链
NADH+H+脱下的氢经复合体Ⅰ、复合体Ⅲ、复合体Ⅳ，最后将电子传递给氧，体内大多数脱氢酶，如乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶催化脱下的氢都是以此呼吸链顺序被氧化的。
2 FADH2氧化呼吸链
琥珀酸脱氢酶催化脱下的氢给复合体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ传递给氧。α-磷酸甘油脱氢酶及脂肪酸β氧化过程中脂酰CoA脱氢酶催化反应脱下的氢也经此呼吸链被氧化。
6.生物氧化
考点:
生物氧化的特点和方式；
呼吸链的组成，磷酸化原理及影响氧化磷酸化的因素；
高能磷酸化合物的储存和利用；
α-磷酸甘油和苹果酸-天冬氨酸穿梭系统的作用；
微粒体及过氧化物酶体的氧化体系。
重点:
细胞内两条氧化呼吸链分别的组成；氧化磷酸化的原理及影响氧化磷酸化的因素。
二、呼吸链
(一)呼吸链的组成
四种具有传递电子功能的复合体组成。
1 复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶:将电子从NADH传递给泛醌。
此复合体包括以FMN为辅基的黄素蛋白和以Fe-S簇为辅基的铁硫蛋白。通过FMN和Fe-S簇中的Fe原子将电子传给泛醌，即辅酶Q。
6生物氧化
6生物氧化第八章生物氧化内容提要：生物氧化指物质在生物体内的氧化过程。
物质经生物氧化最终生成H2O和CO2，并逐步释放能量，以维持生命活动。
ATP是生物普遍的主要供能形式，磷酸肌酸是主要的贮能形式，主要分布于脑和肌肉中。
ATP可经底物（作用物）水平磷酸化和氧化磷酸化生成，但以后者为主。
物质中储存能量的释放是通过代谢物脱下2H，经呼吸链中一系列酶和辅酶的传递，最终生成H2O和CO2，并经氧化磷酸化生成ATP。
呼吸链（电子传递链）是由递氢体和电子传递体按一定顺序排列在线粒体内膜上的连锁反应体系。
组成呼吸链的四种功能复合体有：NADH-泛醌还原酶（复合体Ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体Ⅱ）、泛醌-细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）及细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ），还有泛醌和细胞色素C。
根据传递顺序不同体内存在两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。
琥珀酸——→ FAD[Fe-S]FMN ↓NADH—→[Fe-S]—→Co Q—→Cytb—→CytC1—→CytC—→Cytaa3—→O2呼吸链电子传递过程中释放的能量，约有40%使ADP磷酸化生成ATP。
通过测定不同底物经呼吸链氧化的P/O比值等可确定氧化磷酸化偶联部位（即ATP生成部位）。
2H经NADH氧化呼吸链有3个偶联部位（即生成3分子ATP）；经琥珀酸氧化呼吸链存在2个偶联部位（即生成2分子ATP）。
ADP/ATP比值、呼吸链抑制剂、解偶联剂及甲状腺激素等可调控氧化磷酸化的速度，使体内能量供求一致。
线粒体内膜中各种转运蛋白对进出线粒体物质进行转运以保证生物氧化顺利进行。
胞浆中生成的NADH不能直接进入线粒体，而必须经α-磷酸甘油穿梭或苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体后才能进行氧化，分别生成2分子或3分子ATP。
除线粒体的氧化体系外，在微粒体、过氧化物酶体以及细胞其他部位还存在其他氧化体系，参与呼吸链以外的氧化过程，其特点是不伴磷酸化，不能生成ATP，主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。
第八章 生物氧化
第八章生物氧化一、内容提要生物氧化是指糖、脂肪、蛋白质等供能物质在生物细胞中彻底氧化分解为CO2和H2O 并逐步释放能量的过程。
CO2的生成方式为有机酸脱羧。
脱羧反应根据其发生在α碳原子及β碳原子，分为α脱羧和β脱羧。
有的脱羧反应涉及氧化，因此脱羧反应又可分为不伴氧化的单纯脱羧和伴氧化的氧化脱羧。
线粒体内膜存在多种具有氧化还原功能的酶和辅酶，排列组成呼吸链。
细胞的线粒体中，代谢物脱下的2H以质子和电子形式通过呼吸链逐步传递给O2生成H2O。
从细胞内膜分离得到四种功能的呼吸链复合体：NADH-泛醌还原酶（复合体Ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体Ⅱ）、泛醌-细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）和细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。
CoQ、Cytc不包含在这些复合体中。
体内存在两条呼吸链，即NADH氧化呼吸链及琥珀酸氧化呼吸链。
ATP的生成方式有两种：底物水平磷酸化和氧化磷酸化，以氧化磷酸化为主。
氧化磷酸化是呼吸链电子传递过程中产生的能量，使ADP磷酸化生产ATP的过程。
实验结果表明，每2H经NADH氧化呼吸链传递可产生约2．5个ATP，经琥珀酸氧化呼吸链传递可产生约1．5个ATP。
氧化磷酸化受到甲状腺素和ADP/ATP比值的调节，同时易受呼吸链抑制剂、解偶联剂和ATP合酶抑制剂等抑制。
底物水平磷酸化是代谢物分子中能量直接转移给ADP生成ATP的过程。
除ATP外还存在其它高能化合物，但生物体内能量的生成、转化、储存和利用都是以ATP为中心。
在肌肉和脑组织中，磷酸肌酸可作为ATP的能量储存形式。
胞质中物质代谢生成的NADH不能直接进入线粒体，必须通过α-磷酸甘油和苹果酸-天冬氨酸两种穿梭机制进入线粒体进行氧化。
生物氧化过程中有时会生成反应活性氧类，他们具有强氧化性，对细胞有损伤作用。
微粒体中的氧化酶类可以将某些底物分子羟基化，增强其极性，便于从体内排出；过氧化物酶体中的氧化酶类和超氧化物歧化酶对反应活性氧类具有一定的清除作用。
生物化学知识点总整理
一、蛋白质1.蛋白质的概念：由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物,由C、H、O、N、S元素组成,N的含量为16%;2.氨基酸共有20种,分类：非极性疏水R基氨基酸、极性不带电荷R基氨基酸、带正电荷R基氨基酸碱性氨基酸、带负电荷R基氨基酸酸性氨基酸、芳香族氨基酸;3.氨基酸的紫外线吸收特征：色氨酸和酪氨酸在280纳米波长附近存在吸收峰 ;4.氨基酸的等电点：在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相同,溶液中氨基酸的净电荷为零,此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点；蛋白质等电点：在某一PH值下,蛋白质的净电荷为零,则该PH值称为蛋白质的等电点;5.氨基酸残基：氨基酸缩合成肽之后氨基酸本身不完整,称为氨基酸残基;6.半胱氨酸连接用二硫键—S—S—7.肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水缩合形成的化学键;末端和C末端：主链的一端含有游离的α氨基称为氨基端或N端；另一端含有游离的α羧基,称为羧基端或C端;9.蛋白质的分子结构：1一级结构：蛋白质分子内氨基酸的排列顺序,化学键为肽键和二硫键；2二级结构：多肽链主链的局部构象,不涉及侧链的空间排布,化学键为氢键,其主要形式为α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲；3三级结构：整条肽链中,全部氨基酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置,化学键为疏水键、离子键、氢键及范德华力；4四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用;10.α螺旋：1肽平面围绕Cα旋转盘绕形成右手螺旋结构,称为α螺旋；2.螺旋上升一圈,大约需要个氨基酸,螺距为纳米,螺旋的直径为纳米；3.氨基酸的R基分布在螺旋的外侧；4.在α螺旋中,每一个肽键的羰基氧与从该羰基所属氨基酸开始向后数第五个氨基酸的氨基氢形成氢键,从而使α螺旋非常稳定;11.模体：在许多蛋白质分子中可发现两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象,被称为模体;12.结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行使其功能,称为结构域;13.变构效应：蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化,称为变构效应;14.蛋白质胶体结构的稳定因素：颗粒表面电荷与水化膜;15.什么是蛋白质的变性、复性、沉淀变性与沉淀关系如何导致蛋白质的变性因素举例说明实际工作中应用和避免蛋白质变性的例子蛋白质的变性：在理化因素的作用下,蛋白质的空间构象受到破坏,其理化性质发生改变,生物活性丧失,其实质是蛋白质的次级断裂,一级结构并不破坏;蛋白质的复性：当变性程度较轻时,如果除去变性因素,蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,这一现象称为蛋白质的复性;蛋白质沉淀：蛋白质分子从溶液中析出的现象;变性与沉淀关系：变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀并不发生变性;导致蛋白质变性的因素物理因素：高温、高压、振荡、紫外线和超声波等；化学因素：强酸、强碱、乙醇、丙酮、尿素、重金属盐和去污剂;变性和沉淀在实际工作中应用：可采用酒精、加热、紫外线照射等方法进行消毒、灭菌,利用钨酸、三氯醋酸等方法使其变性,沉淀去除血清蛋白质;避免蛋白质变性的例子：化验室检测,制备酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时,应选用不引起变性的沉淀剂,并在低温等适当条件下保存;16.分子病：由基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病;17.疯牛病：感染朊病毒后,以α螺旋为主的PrP c构象被以β螺旋为主的PrP sc构象转变成PrP sc构象,疯牛病形成与此有关;18.镰刀形红细胞贫血镰状细胞病形成原因：是由血红蛋白分子结构异常而导致的分子病;镰状细胞病患者的血红蛋白是HbS而非HbA,即N端6号为谷氨酸而非缬氨酸;谷氨酸带一个负电荷,而缬氨酸的R基不带电荷,则HbS比HbA少两个负电荷,极性低;因此,HbS的溶解度降低,在脱氧状态下能形成棒状复合体,使红细胞扭曲成镰状,这一过程会损害细胞膜,使其极易被脾脏清除,发生溶血性贫血;二、核酸1.核酸：以核苷酸为基本组成单位的携带和传递遗传信息的生物大分子,包括核糖核酸和脱氧核糖核酸,主要元素为C、H、O、N、P,由碱基、戊糖、磷酸组成2.核苷之间通过糖苷键连接,核苷酸之间通过3’,5’--磷酸二酯键连接;3.核苷酸结构：磷酸酯键、糖苷键、酸酐键;4.核苷的种类：AR、GR 、UR、CR；脱氧核苷的种类：dAR、 dGR、 dTR、 dCR ;5.核酸的分子结构：1一级结构：核酸的核苷酸序列；2二级结构：DNA双螺旋结构；3三级结构：在二级结构的基础上,DNA双螺旋进一步盘曲,形成更加复杂的结构,称为DNA的三级结构,又叫超螺旋结构;双螺旋结构：1DNA是由两条链互补构成的双链结构,在该结构中,由脱氧核糖与磷酸交替构成的亲水骨架DNA主链位于外侧,碱基位于内测,碱基之间形成氢键,而将两条链结合在一起,由于受结构限制,氢键形成于特定的碱基对之间,A=T、G≡C,2DNA通过碱基堆积力进一步形成右手螺旋结构,双螺旋直径2纳米,每一螺旋含十个碱基对,螺距纳米,相邻碱基对之间的轴向距离纳米；氢键横向和碱基堆积力纵向维系DNA双螺旋结构的稳定性;氢键—维持横向稳定性；碱基堆积力—维持纵向稳定性;7.核小体：由DNA与组蛋白组成;的结构特点：帽子和A尾;的二级结构特点：三叶草形,四臂三环氨基酸臂,反密码子臂,反密码子环,TfaiC臂,TfaiC环,二氢尿嘧啶臂D臂,二氢尿嘧啶环D环;三级结构：倒“L”型;变性：在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程;复性：缓慢降低温度,恢复生理条件,变性DNA单链会自发互补结合,重新形成原来的双螺旋结构,称为DNA复性,也称为退火;的应用：判断核酸样品纯度；DNA纯品；OD260 /OD280 = ;RNA纯品OD260 /OD280= 解链温度变性是在一个相当窄的温度范围内完成的,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度,称为T m,又称熔解温度,其大小与G+C含量成正比;14.增色效应：DNA变性导致其紫外吸收增加,称为增色效应;15.分子杂交：不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构,这一过程称为核酸分子杂交;三、酶1.全酶为脱辅基酶蛋白和辅助因子；辅酶与脱辅基酶蛋白结合牢固,可以用透析或超滤的方法除去；辅基与脱辅基酶蛋白结合牢固,不可以用透析或超滤的方法除去;2.根据分子组成分为单纯酶、结合酶;3.必需基团：与酶活性密切相关的基团,分为两类,一类位于活性中心外,另一类位于活性中心内;位于活性中心内的分为结合基团和催化基团;4.酶的活性中心：又称活性部位,是酶蛋白构象的一个特定区域,能与底物特异结合,并催化底物发生反应,生成产物;5.酶促反应特点：催化效率极高、特异性高、酶蛋白易失活、酶活性可以调节;6.酶促反应的机理：酶促反应特异性的机制、酶促反应高效率的机制邻近效应与定向排列、表面效应、多元催化;7.酶促反应的影响因素：酶浓度、底物浓度、温度、PH值、抑制剂、激活剂;8.诱导契合假说：酶的活性中心在结构上是柔性的,即具有可塑性和弹性,当底物与活性中心接触时,酶蛋白的构象会发生变化,这种变化使活性中心的必需基团正确地排列和定向,适宜与底物结合并催化反应;9.米氏方程：V=V max S/K m+S10.米氏常数的意义：1是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度；2是酶的特征常数；3反应酶与底物的亲和力；4同一酶对不同的底物有不同的Km值;Km↑,亲和力↓11.酶的抑制剂：1不可逆抑制作用举例：2可逆抑制作用:1竞争性抑制作用--特点：a.抑制剂结构和底物相似；b.竞争性抑制的强弱取决于抑制剂和底物的相对浓度以及它们与酶的相对亲和力；c.动力学特点：Vmax降低,表观Km不变;2非竞争性抑制作用—特点：a.抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,底物与抑制剂之间无竞争关系；b.抑制程度取决于抑制剂浓度；c.动力学特点：Vmax降低,表观km不变；3反竞争性抑制作用—特点：a.抑制剂只与酶—底物复合物结合；b.抑制程度取决于抑制剂浓度及底物浓度；3动力学特点：Vmax降低,表观Km降低;12.磺胺类药物的抑菌机制：细菌由二氢叶酸合成酶催化,利用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸；二氢叶酸有二氢叶酸还原酶催化还原成四氢叶酸；磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构类似,能与二氢叶酸合成酶结合,抑制二氢叶酸的合成；磺胺增效剂与二氢叶酸结构相似,能与二氢叶酸还原酶结合,抑制二氢叶酸还原成四氢叶酸；四氢叶酸是一碳单位代谢不可缺少的辅助因子,没有了四氢叶酸,细菌的一碳单位代谢受到影响,其核酸和蛋白质的合成受到阻抑；如果单独使用磺胺类药物或磺胺增效剂,它们只是抑制细菌的生长繁殖,但如果联合应用,它们就可以通过双重抑制作用杀死细菌;13.酶原：酶的无活性前体;14.酶原激活：酶原向酶转化的过程;15.同工酶：是指能催化相同的化学反应,但酶蛋白的分子组成、分子结构和理化性质乃至免疫学性质和电泳行为都不相同的一组酶;四、维生素1.维生素：机体维持正常功能所必需,在体内不能合成或合成量很少必须由食物供给的一组低分子量有机物质,分为水溶性维生素和脂溶性维生素;4.巨幼红细胞性贫血的机理：缺乏叶酸时,DNA复制及细胞分裂受阻,细胞变大,造成巨幼红细胞贫血;五、生物氧化1.生物氧化：物质在生物体内进行氧化,叫生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成二氧化碳和水的过程;2.呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子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,这一系列酶和辅酶称为呼吸链,又称电子传递链;3.呼吸链组成：NADH氧化呼吸链：NADH → FMN/Fe-S →①CoQ → Cytb →②Cytc1 → Cytc → Cytaa3 →③ O2琥珀酸氧化呼吸链：琥珀酸→ FAD/Fe-S → CoQ → Cytb →②Cytc1 → Cytc → Cytaa3 →③ O24.5.递氢体：NAD、FMN、FAD、Q；递电子体：Fe-S、Cyta、Cytb、Cytc6.呼吸链抑制剂：①鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥；②抗霉素A、二巯基丙醇；③氰化物CN-、叠氮化物N3-、CO、H2S;7.氧化磷酸化：在呼吸链电子传递过程中,偶联ADP磷酸化生成ATP,又称为偶联磷酸化；底物水平磷酸化：是底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程;氧化磷酸化的影响因素：1抑制剂呼吸链抑制剂、解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂；2ADT 的作用；3甲状腺激素的作用；4线粒体DNA突变;8.高能化合物：含有高能键的化合物;的两个来源：氧化磷酸化、底物水平磷酸化;10.跨膜转运机制：3—磷酸甘油穿梭、苹果酸—天冬氨酸穿梭;11.磷/氧比值：物质氧化时,每消耗一摩尔原子氧所消耗的无机磷的摩尔数,称为该物质的磷/氧比值;12.化学渗透假说：电子进行呼吸链传递时,可将质子H+从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度,以此储存能量;当质子顺浓度梯度回流时,驱动ATP合酶,利用ADP和Pi合成ATP;六、糖代谢1.糖的生理功能：氧化供能主要功能、提供合成体内其他物质的原料、作为机体组织细胞的组成成分;2.糖的吸收机制：Na+依赖型葡萄糖转运体;3.血糖的来源：1食物消化吸收；2肝糖原分解；3非糖物质糖异生;血糖的去路：1氧化供能；2合成肝糖原、肌糖原；3转化成核糖、脂肪、氨基酸；4过高时随尿液排出;4.乳酸循环生理意义：1乳酸再利用,避免乳酸损失；2防止乳酸堆积,引起酸中毒;5.糖的有氧氧化：在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成水和二氧化碳,并释放出能量的过程,是机体主要供能方式;在胞液及线粒体中发生,过程为糖酵解途径、酮酸的氧化脱羧、三羧酸循环、氧化磷酸化;6.糖酵解：在缺氧情况下葡萄糖生成乳酸的过程；产能方式：底物水平磷酸化；代谢途径：生理意义：1机体在缺氧情况下,获取能量的一种有效方式；2是某些细胞在氧供应正常情况下的重要功能途径;7.三羧酸循环：乙酰辅酶A的氧化分解从乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸开始,经一系列反应又转变成草酰乙酸的循环;在线粒体中发生,关键酶为柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系;反应特点：一次底物水平磷酸化,两次脱羧生成两分子二氧化碳,三个关键酶,四次脱氢,一次交给FAD、三次交给NAD+,反应不可逆;生理意义：1是糖类、脂类和蛋白质分解代谢的共同途径：2是糖类、脂类和蛋白质代谢联系的枢纽；3为其他物质代谢提供小分子前提；4为呼吸链提供H+和电子;9.磷酸戊糖途径：由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH和H+,前者进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖;生理意义：1为核苷酸的生成提供核糖；2提供NADPH作为供氢体,参与多种代谢反应是体内脂肪、胆固醇、类固醇激素合成代谢的供氢体；参与体内羟化反应,与生物合成或生物转化有关；可维持GSH还原型谷胱甘肽的还原性;10.糖原分解：即肝糖原分解成葡萄糖的过程;肌肉组织中不存在葡萄糖—6—磷酸酶,无法生成葡萄糖,其关键酶为糖原磷酸化酶；糖原合成的关键酶为糖原合酶;11.活性葡萄糖：UDPG尿苷二磷酸葡萄糖;12.糖异生：由非糖物质合成葡萄糖或糖原的过程,在肝肾细胞的胞浆及线粒体中发生,原料为氨基酸、甘油和有机酸;关键酶为丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶、果糖—1,6—二磷酸酶、葡萄糖—6—磷酸酶;途径：1丙酮酸羧化支路；21,6—二磷酸果糖水解生成6—磷酸果糖；36—磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖;—磷酸果糖G—6—P代谢去路：14.草酰乙酸转运出线粒体的方式：15.葡萄糖有氧氧化生成的ATP计算：七、脂类代谢1.脂肪动员：存储在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为脂肪酸及甘油并释放入血,以供其他组织氧化利用的过程,关键酶为激素敏感性甘油三酯脂肪酶;2.三种必须脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸;3.脂肪酸的β氧化：脱氢、加水、再脱氢、硫解；在线粒体中,关键酶为肉碱酯酰转移酶Ⅰ;4.乙酰辅酶A的来源：糖的有氧氧化、脂肪酸的β氧化、某些氨基酸的分解代谢、酮体的氧化分解;去路：进入三羧酸循环被彻底氧化、在肝脏合成酮体、合成脂肪酸和胆固醇、参与乙酰化反应;5.脂肪酸氧化的能量生成：6.酮体：包括乙酰乙酸,β—羟丁酸和丙酮;代谢定位：肝脏生成、肝外利用;7.酮体的生成和利用：8.酮体代谢的生理意义：是肝脏输出能源的一种形式,并且酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源；酮体利用增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质消耗;八、蛋白质的分解代谢1.必需氨基酸：苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸;笨蛋来宿舍晾一晾鞋2.氨基酸的吸收方式：氨基酸寡肽和二肽;3.氨基酸代谢库：分布于全身的游离氨基酸;4.氨基酸脱氨基作用的方式：转氨基反应、氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用主要、其他非氧化脱氨基作用;5.生酮氨基酸：赖氨酸和亮氨酸,生糖兼生酮氨基酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸;6.氨基酸的代谢来源：食物蛋白消化吸收、组织蛋白降解、利用α—酮酸和NH3合成非必需氨基酸;去路：主要是合成组织蛋白、脱氨基生成α—酮酸和NH3、脱羧基生成胺类和CO2、通过特殊代谢途径生成一些重要的生物活性物质;活性甲亮氨酸为体内甲基的直接供体；PAPS3’磷酸腺苷5’磷酸硫酸为活性硫酸,是体内硫酸基的供体;8.酶原激活的生理意义：可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用；保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用；酶原还可视为酶的贮存形式;9.蛋白质的腐败作用：肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用;10.氮平衡：是指摄入氮与排出氮之间的平衡关系,它反映出体内蛋白质的代谢状况,有三种情况：1氮总平衡：摄入氮等于排出氮；2氮正平衡：摄入氮多于排出氮：3氮负平衡：摄入氮少于排出氮;11.尿素循环：12.转氨作用：书16613.血氨的代谢来源：氨基酸脱氨基产生NH3、胺类物质氧化产生NH3、肠道内的腐败作用和尿素分解产生NH3;去路：在肝脏合成尿素主要、合成非必需氨基酸等含氮化合物、合成谷氨酰胺、肾小管泌氨;14.一碳单位：有些氨基酸在分解代谢的过程中,可以产生含有一个碳原子的活性基团,称为一碳单位;分类：甲酰基、甲炔基、亚胺甲基、甲烯基、甲基;载体：四氢叶酸;生理功能：作为嘌呤和嘧啶的合成原料是氨基酸和核苷酸联系的纽带;15.个别氨基酸的代谢：书17316.白化病：人体缺乏酪氨酸酶;17.肝性脑病的形成原因：假神经递质并不能传递兴奋,反而竞争性抑制儿茶酚胺传递兴奋导致大脑功能障碍,发生深度抑制而昏迷,临床上称为肝性脑病;18.高血氨症和氨中毒：肝功能严重受损时,尿素合成发生障碍,会导致血氨升高,称为高血氨症;血氨升高,大量氨气进入脑组织,与脑细胞内的α—酮戊二酸结合生成谷氨酸,并进一步生成谷氨酰胺;此过程消耗谷氨酸,谷氨酸是神经递质,能量及神经递质严重缺乏时,影响到脑功能直至昏迷,临床上称为氨中毒;。
nadh泛醌氧化还原酶
nadh泛醌氧化还原酶
NADH泛醌氧化还原酶是一种在许多生物体中存在的酶，它在电子传
递链中起着重要的作用。
该酶能将NADH与泛醌之间的电子转移媒介，将电子从NADH传递到细胞色素C，从而产生ATP，提供必要的生化能量。
NADH泛醌氧化还原酶的结构非常复杂，由四个次单位组成。
其中，
每个次单位中含有一个维生素B2分子，该分子在电子传递过程中起着重要的作用。
酶的结构使其能够在电子传递链中协调地工作，将电子
从NADH转移到其他分子，最终将电子转移到氧分子上，产生水分子。
NADH泛醌氧化还原酶在许多生物进程中起着关键作用，包括细胞呼
吸和光合作用。
在细胞呼吸中，该酶是线粒体内电子传递链的一个关
键组成部分。
在光合作用中，该酶则帮助将光能转换为生化能量。
有许多因素可以影响NADH泛醌氧化还原酶的活性，包括温度、pH、氧浓度和金属离子等。
这些因素可以影响该酶与其他分子之间的互动，进而影响电子传递过程。
此外，许多疾病也与NADH泛醌氧化还原酶有关。
例如，线粒体疾病和许多与年龄相关疾病都涉及该酶的异常功能。
许多药物也可以干扰
该酶，从而影响身体健康。
总的来说，NADH泛醌氧化还原酶在细胞代谢中起着非常重要的作用。
研究该酶能够帮助我们更好地了解细胞代谢的基本过程，同时也有助
于找到治疗与该酶相关的疾病的方法。
还原型辅酶
还原型辅酶辅酶Q10是一类酶的辅助因子，属于脂溶性营养素。
因在维持线粒体功能发挥作用，也被称为线粒体活化剂。
以氧化型（泛醌，ubiquinone）和还原型（泛醇，ubiquinol）两种形式存在。
氧化型和还原型在细胞内这两种形式可以互相转变。
生活中，外源性摄入辅酶人体能真正利用的非常少（例如实验证明小鼠对辅酶的利用约仅为2-3%），普遍认为摄入还原型的生物利用度高于氧化型，因此还原型辅酶备受青睐。
主要包括：1.氧化型辅酶Q10进入人体后，人体首先会将其转化为还原型，进而才能为人体所利用，为人体提供抗氧化保护，但转化效率会随年龄/疾病而下降，所以大部分时候会建议老人摄入还原型；2.辅酶Q10是一种脂溶性物质，且相对分子量较大，其口服的吸收率低。
据实验报道，小鼠对于口服辅酶Q10的吸收率仅为2-3%。
也就是说100mg辅酶，只能吸收2~3mg。
有研究表明，还原型辅酶Q10的生物利用度约为氧化型辅酶Q10的4~8倍。
大部分的临床试验都显示，还原型辅酶Q10较氧化型辅酶Q10更易被人体吸收；3.人体中的辅酶Q10存在的主要形式为还原型；4.还原型辅酶Q10具有抗氧化作用，这是氧化型辅酶Q10所不具备的（除非在人体内转化为还原型）；所以市面上的还原型辅酶远比氧化型辅酶贵。
不过现在随着辅酶的广泛应用，技术越来越先进，有的品牌已经在还原型的基础上做到了进一步地提升。
比较好的就是心达人辅酶了吧，专利技术24小时缓释以外，实验证明这个产品的吸收比还原型辅酶还提升了40%，这也是我目前看到的唯一一个在产品包装上面直接注明了比还原型吸收高的辅酶，还是有点实力的。
吉林省-《生物化学》电子教案——生物氧化(人卫版)
第五章生物氧化【授课时间】2学时第一节概述【目的要求】1．掌握生物氧化的概念及生理意义。
2．了解生物氧化的方式，参与生物氧化的酶类3．熟悉生物氧化过程中CO2的生成【教学内容】1．一般讲解：生物氧化的方式与特点2．详细讲解：参与生物氧化的酶类3．一般讲解：生物氧化过程中CO2的生成【教学重点】难点：参与生物氧化的酶类【授课学时】0．5学时第二节生物氧化过程中水的生成【目的要求】1．掌握呼吸链的概念，线粒体两条重要呼吸链的组成成分和排列顺序。
2．熟悉胞液中NADH氧化的两种转运机制。
【教学内容】1．重点讲解：呼吸链的组成及作用2．重点讲解：呼吸链成分的排列3．一般讲解：胞液中NADH的氧化【教学重点】1．重点：呼吸链成分的排列2．难点：呼吸链各组份的作用【授课学时】0．5学时第三节ATP的生成【目的要求】1．掌握氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位。
2．熟悉影响氧化磷酸化的因素。
3．熟悉ATP的利用，4．了解化学渗透假说，ATP合成的机制。
【教学内容】1．一般讲解：高能化合物2．重点讲解：ATP的生成3．详细讲解：高能化合物的储存和利用【教学重点】1．重点：ATP的生成2．难点：ATP合成的机制【授课学时】1学时第四节其他氧化体系【目的要求】了解其他氧化体系【教学内容】1．3．【授课学时】【教学内容】1．一般讲解：微粒体中的酶类、过氧化物酶体中的氧化酶类2．详细讲解：超氧物岐化酶【教学重点】重点：超氧物岐化酶【授课学时】0．5学时第八章生物氧化第一节概述第二节生物氧化过程中水的生成第三节ATP的生成第四节其他氧化体系第一节概述二、参与生物氧化的酶类（二）需氧脱氢酶类需氧脱氢酶催化代谢物脱氢，直接将氢传给氧生成H2O2 。
包括：L-氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶等。
辅基：是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)（三）不需氧脱氢酶类不需氧脱氢酶指能催化代谢物脱氢，但不以氧为直接受氢体，而是经传递体传递给氧，生成H2O。
酵母单一亚单位NADH-泛醌氧化还原酶定点突变对酶活性及泛醌结合部位的影响
各 突 变体 蛋 白对 Ｎ Ａ Ｄ Ｈ 的 Ｋｍ 未 见明显增 大 ，但 Ｖｍ ａ ｘ均 出现 明显 减小 。结论 酵母 Ｎｄ ｉ Ｉ中 Ｈ３ ０ １ 点 突 变可 能是 参与形 成 Ｕ Ｑ 结合 位 点所
需 的 氨基酸残 基之 一 ，该位 点 突 变影 响 了ＵＱ 与酶 的结 合及 电子 向 Ｕ Ｑ 的传 递 。
ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｎｏ ｎｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ａ ｓ ｅ ． Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｓ Ｈ １ ９ ３ ，Ｈ２ ５ ２ ，Ｈ３ ０１ ｏ ｆＮｄ ｉ ｌ ｗａ ｓ ｍｕｔ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｌ ａ ｎ ｉ ｎｅ ｂ ｙ ｓ ｉ ｔ ｅ ・ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｍｕ ｔ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｎ ｔ ｐ ｌ ａ ｓ ｍｉ ｄ
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呼吸链四种复合体按标准氧化还原电位
呼吸链四种复合体按标准氧化还原电位
呼吸链中的四个主要复合体是I、II、III和IV复合体。
这些复合体参与细胞呼吸过程中电子传递链的携带和传递，最终将电子与氧分子结合形成水。
每个复合体都包含特定的蛋白质亚基，其中含有能够进行氧化还原反应的电子传递器。
尽管这些复合体的具体氧化还原电位可能受到多种因素的影响，包括环境条件和实验方法，但以下是它们一般的氧化还原电位范围的一个概述（以标准电极电位的形式表示，单位为伏特，V）：
1.I复合体（NADH去氢酶）：
•电子供体：NADH
•电子受体：泛醌（Ubiquinone）
•标准氧化还原电位：约为+0.32 V
2.II复合体（泛醌：细胞色素c 氧化还原酶）：
•电子供体：泛醌
•电子受体：细胞色素c
•标准氧化还原电位：约为+0.07 V
3.III复合体（细胞色素bc1 复合体）：
•电子供体：细胞色素c
•电子受体：细胞色素b
•标准氧化还原电位：约为+0.25 V
4.IV复合体（细胞色素c 氧化还原酶）：
•电子供体：细胞色素c
•电子受体：氧气（O2）
•标准氧化还原电位：约为+0.82 V
这些数值提供了每个复合体在标准状态下（pH=7）的电位估计，但实际情况中可能受到生理条件和环境条件的影响。
标准电极电位的正负号表示还原性或氧化性的方向，电子从较负的电位流向较正的电位。
在呼吸链中，电子从较低的电位（I复合体和II复合体）流向较高的电位（III复合体和IV复合体），最终与氧结合形成水。
复合体ⅱ是琥珀酸-泛醌还原酶,即三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶,可催化底物琥珀酸的
复合体ⅱ是琥珀酸-泛醌还原酶,即三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶,可催化底物琥珀酸的1. 引言1.1 概述复合体Ⅱ是一种琥珀酸-泛醌还原酶，也被称为三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶。
它在细胞代谢过程中扮演着重要的角色。
复合体Ⅱ能够催化底物琥珀酸的反应，参与三羧酸循环的运转以及细胞能量供应的调节。
由于其重要性和广泛存在于生物体中，复合体Ⅱ的结构与功能关系研究引起了科学界的高度关注。
1.2 文章结构本文将围绕复合体Ⅱ这一琥珀酸-泛醌还原酶展开论述，介绍其定义、特点以及其在三羧酸循环中的作用。
同时，我们将深入探讨底物琥珀酸在催化过程中发挥的作用，并对相关实验方法和技术进行介绍和分析。
此外，文章还将阐述复合体Ⅱ结构与催化机制之间的关联性，并介绍其他功能相关研究领域最新进展。
最后，在应用前景与展望部分，我们将重点讨论复合体Ⅱ在生物能源、医学和环境领域的潜在应用价值，并对未来研究方向和挑战进行展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍复合体Ⅱ这一琥珀酸-泛醌还原酶，深入探讨其结构与功能关系，以及相关领域的最新研究进展。
通过阐述复合体Ⅱ在三羧酸循环中的作用以及底物琥珀酸的催化过程，我们将揭示其在细胞代谢中的重要性。
此外，本文还将探讨复合体Ⅱ在生物能源、医学和环境等领域的应用前景，为进一步研究提供方向和建议。
2. 复合体Ⅱ是琥珀酸-泛醌还原酶2.1 复合体Ⅱ的定义和特点复合体Ⅱ，也被称为琥珀酸-泛醌还原酶，是三羧酸循环中的一种重要酶类。
它在细胞的线粒体内发挥着关键作用。
复合体Ⅱ由多个亚基组成，包括催化亚单位和辅助亚单位。
其主要功能是催化底物琥珀酸的反应，并参与氧化磷酸化过程。
2.2 琥珀酸脱氢酶在三羧酸循环中的作用在三羧酸循环中，琥珀酸脱氢酶起到了关键的催化作用。
该酶能够将底物琥珀酸转化为烯丙基辛二烯二甲基四糖（FADH2），以及将辛二烯二甲基四糖还原为FAD。
这两个反应共同构成了琥珀酸-泛醌还原反应。
2.3 底物琥珀酸的催化过程复合体Ⅱ通过催化底物琥珀酸的反应来完成其功能。
线粒体呼吸链膜蛋白复合体结构和功能的研究进展
线粒体呼吸链膜蛋白复合体结构和功能的研究进展摘要:线粒体为细胞的生命活动提供基本能量。
氧化磷酸化过程的线粒体呼吸链位于线粒体内膜上，内膜上的呼吸链酶传递氢和电子到ATP酶复合体，用于合成能量及维持跨内膜氢离子梯度循环。
细胞生存所需能量的９５％由线粒体呼吸链提供，主要由位于线粒体内膜上的５个复合体组成的线粒体呼吸链酶完成，即NADPH-泛醌还原酶、琥珀酸－泛醌还原酶、泛醌-细胞色素c还原酶、细胞色素c氧化酶及ATP合成酶。
关键词:NADPH-泛醌还原酶；琥珀酸－泛醌还原酶；泛醌-细胞色素c还原酶；细胞色素c氧化酶（COX）；ATP合成酶中图分类号：G633.67 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-6715 （2018）06-070-01细胞是生物体基本的结构和功能单位。
线粒体是细胞内由两层膜包被的半自主细胞器，除了参与细胞生长、分化、信息传递和凋亡等过程，还是细胞内氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷（ATP）的主要场所。
细胞生存所需能量的９５％由线粒体呼吸链提供，主要由位于线粒体内膜上的5个复合物组成的线粒体呼吸链酶完成。
1 复合体I （Complex l）——NADH-泛醌还原酶线粒体复合体Ⅰ是线粒体呼吸链中首个，也是最大的膜蛋白复合体，含有1个FMN和至少6个铁硫蛋白。
为氧化磷酸化-电子呼吸链入口点，2个电子从NADH进入电子传递链至泛醌，并伴有4个质子由线粒体基质释放到膜间隙。
继而再通过复合体Ⅲ和Ⅳ的协作，完成10个质子的跨膜易位，形成跨内膜氢质子梯度，最终为复合体Ⅴ合成ATP提供动力[1]。
2 复合体II（Complex II）——琥珀酸-泛醌还原酶线粒体复合体Ⅱ是三羧酸循环和有氧呼吸中一个完整的膜蛋白质复合体，含有1个FAD，1个铁硫蛋白和1个血红素b（cyt b556）。
三羧酸循环中，线粒体复合体Ⅱ催化琥珀酸到延胡索酸，同时与泛醌耦合传递２个电子到FAD，然后单独穿过Fe-S集群，再通过ｂ血红素，从而完成电子由琥珀酸传递给泛醌[2]。
名词解释
PLP：磷酸吡哆醛✧FH4或THFA：四氢叶酸✧UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖✧ADPG：腺苷二磷酸葡萄糖✧HSL：激素敏感脂肪酶✧FFA：自由脂肪酸（free fatty acid）✧GPT:谷丙转氨酶✧GOT:谷草转氨酶✧PNC:嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle）✧CPS-Ⅰ:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（carbamoyl phosphate synthetase - Ⅰ）✧AGA :N-乙酰谷氨酸.✧OCT:鸟氨酸氨基甲酰转移酶（ornithine carbamoyl trans-ferase）✧GABA:γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid）✧5-HT:5-羟色胺（5-hydroxytryptamine）✧SAM:S-腺苷蛋氨酸（S-adenosyl methionine）✧IMP：黄嘌呤核苷酸✧PRPP：5´-磷酸核糖-1´-焦磷酸✧XMP:黄嘌呤核苷酸✧AMP-S：腺苷酸代琥珀酸✧XMP:黄苷酸✧GMP：鸟苷酸✧CPK:肌酸磷酸激酶✧FADH2:琥珀酸氧化.✧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✧复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶CRP：环腺苷酸受体蛋白(cyclic AMP receptor protein)✧CAP：降解物基因活化蛋白(catabolite gene activation protein) ✧cAMP:环腺苷酸✧衰减子(attenuator)，是一种位于结构基因上游前导区的终止子。
✧UCE：上游控制元件(upstream control element)✧复制叉：DNA复制时，局部双螺旋解开形成两条单链，这种叉状结构称为✧DNFB：2,4-二硝基氟苯✧GSH：谷光甘肽，全称为γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。
其巯基可氧化、还原，故有还原型（GSH）与氧化型（GSSG）两种存在形式。
氧化磷酸化的抑制剂
解决两个问题：
？
电子载体是什么？
呼吸链
在细胞的什么部位进行？
线粒体的结构
第21章
氧化磷酸化
一、呼吸链及其排序 二、ATP的产生，偶联 三、氧化磷酸化的影响因素 四、线粒体外NADH的穿梭
在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按 一定顺序排列组成的链式反应最终传递给 氧的体系称为呼吸链。 完成NADH、FADH2的能量传递
甘油-3-磷酸穿梭作用
2、苹果酸穿梭系统：
心脏、肝脏胞液中NADH+H+的一对氢原 子经此穿梭系统带入一对氢原子可生 成3分子ATP。
效率高 但慢速
酵解 天冬氨酸
NADH 草酰乙酸
NAD+ 苹果酸
天冬氨酸
草酰乙酸 NADH
苹果酸 NAD+
1、苹果酸进， 天冬氨酸出
NADH呼吸链
2、内外都有苹果 酸脱氢酶与天冬氨 酸氨基转移酶
• cyt. a和a3组成一个复合体，除了含有 铁卟啉外，还含有铜原子。cyt. a a3可 以直接以O2为电子受体。 • 在电子传递过程中，分子中的铜离子可 以发生Cu+ Cu2+ 的互变，将cyt.c所 携带的电子传递给O2。
分的排列顺序：
1．NADH氧化呼吸链：
丙 酮 酸
α -酮戊二酸
• c. 在膜内外势能差（pH 和）的驱动下，膜外 高能质子沿着一个特殊通道（ ATP酶的组成部分）， 跨膜回到膜内侧。质子跨膜过程中释放的能量， 直接驱动ADP和磷酸合成ATP。
分子结构（复合体V）
ATP酶，含有5种不 同的亚基（按3、 3 、 1 、1 和 1 的 比例结合）。F1为 一个蛋白，是能量 转换的通道。 F0为一个疏水蛋白， 是与线粒体电子传 递系统连接的部位 （H+通道）。来自FCCPDNP
复合体Ⅲ辅酶Q-细胞色素c还原酶功能
8
8
三、胞质中NADH的氧化
线粒体内生成的NADH可直接参加氧化磷酸化， 胞质中的NADH 不能自由透过线粒体内膜，必须通 过转运机制才能进入线粒体，在经呼吸链进行氧化磷
酸化。
两种转运机制：
1. α -磷酸甘油穿梭
2.苹果酸-天冬氨酸穿梭
（三）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 、二硝基苯酚。 3. 氧化磷酸化抑制剂15(ATP合酶抑制剂)
对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。
如：寡霉素 。
15
几种呼吸链抑制剂的作用位点
安米妥
16
16
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
3
功能：将NADH的氢传递给CoQ
3
复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
4
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌。
4
复合体Ⅲ: 辅酶Q-细胞色素c还原酶
QH2→ b562; b566; Fe-S; c1 →Cyt c
5
功能：将电子从辅酶Q传递给细胞色素c。
第五章
生物氧化
第三节 呼吸链
一、呼吸链的组成
1. 烟酰胺脱氢酶类 以NAD+、NADP+为辅酶，递氢体。 2. 黄素脱氢酶类 以FMN、FAD为辅基，递氢体。 3. 辅酶Q类 递氢体。 4. 铁硫蛋白类 2 5. 细胞色素类 四种复合体。
2
复合体Ⅰ : NADH-泛醌还原酶
NADH→ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2 →CoQ 复合体Ⅰ
生物氧化过程形成原理
琥珀酸 复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ
1.5
1.5
→Cyt c→复合体Ⅳ→O2 抗坏血酸 Cyt c→复合体Ⅳ→O2 细胞色素c (Fe2+) 复合体Ⅳ→O2
0.88
1
0.61- 0.68
1
34
（二）自由能变化 根据热力学公式，时标准自由能变化(△G0′)与
还原电位变化(△E0′)之间有以下关系： △G0′ = -nF△E0′
Ⓢ 表示无机硫
13
铁硫蛋白
S 无机硫 S 半胱氨酸硫
14
泛醌
泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯连接形 成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可 生成中间产物半醌型泛醌。是内膜中可移动电子载体， 在电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。
CoQ 是递氢体
15
NADH+H+ NAD+
45
四、ATP在能量的生成、利用、转移和 储存中起核心作用
高能磷酸键 水解时释放的能量大于25kJ/mol的磷酸酯
键，常表示为P。
高能磷酸化合物 含有高能磷酸键的化合物
46
一些生物学重要的有机磷酸化合物水解时释放的标准自由能
化合物
磷酸烯醇式丙酮酸 氨基甲酰磷酸
1, 3-二磷酸甘油酸 磷酸肌酸
血红素a，a3， CuA, CuB
含结合位点
NADH（基质侧） CoQ（脂质核心） 琥珀酸（基质侧） CoQ（脂质核心） Cyt c（膜间隙侧）
Cyt c（膜间隙侧）
➢ 泛醌与细胞色素c不包含在上述四种复合体中。
6
4H+
4H+ Cytc ox
2H+
胞液侧
Ⅰ
大学生物化学第六章生物氧化笔记划重点
第六章生物氧化第一节名解：生物氧化：化学物质在生物体内的氧化分解。
能够传递氢离子、电子.称为递氢体eg. NAD+/NADP+线粒体内膜上能够传递电子. 称为递电子体eg.铁硫蛋白NAD+或NADP+和NADH或NADPH的转变：氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
NAD+/NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸递氢体：FAD/FMN：发挥功能部位是异咯嗪环泛醌（辅酶Q）：脂溶性.由10个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链递电子体：铁硫蛋白和细胞色素蛋白：Fe2+ →Fe3+ +e-铁原子和硫原子等量：Fe2S2或Fe4S4以铁卟啉（血红素）为辅基根据吸收光谱不同分类名解：电子传递体（呼吸链）：线粒体内膜上按一定顺序排列的多种酶（蛋白复合体）通过催化连续的氧化还原反应将代谢物脱下的电子、氢（以NADH和FADH2形式）传递给O2，O2接受电子变为O2-并和H+结合成H2O.分布：线粒体内膜组成：递氢体和递电子体（一）呼吸链的组成1、复合体Ⅰ：NADH-泛醌还原酶功能：接受来自NADH + H+的电子并将其传递给泛醌电子传递：NADH→FMN→Fe-S→泛醌质子泵出：复合体Ⅰ具有质子泵功能，每传递2个e-可将4个H+从内膜基质到胞液侧2、复合体Ⅱ：没有质子泵功能功能：将e-从琥珀酸传递给泛醌3、复合体Ⅲ：具有质子泵功能.2个电子将4H+从内膜基质侧泵到胞液侧QH2→b562→b566→Fe-S→Cyt c1→Cyt c（呼吸链中唯一溶于水的球状蛋白）方法：Q循环（实现了双电子传递体泛醌与单电子传递体细胞色素之间的电子传递）4、复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶功能：有质子泵功能，每传递2个e-可使2个H+向胞液侧转移Cyt c→O2三、呼吸链类型1、NADH氧化呼吸链NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cyt c→复合体Ⅳ→O22、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呼吸链各组分排列顺序由以下实验确定（略）第二节氧化磷酸化和ATP生成名解：氧化磷酸化（机体产生ATP的主要方式）：代谢物脱下的氢生成NADH和FADH2,经电子传递链传递逐步失去电子被氧化生成H2O，并释放能量驱动ADP磷酸化生成ATP的过程，又称欧联磷酸化。
泛醌和其他萜类醌生物合成通路
泛醌和其他萜类醌生物合成通路
泛醌是一种重要的生物合成产物，它属于醌类化合物，具有多
种生物活性，包括抗氧化、抗菌和抗炎等作用。
泛醌的生物合成通
路涉及多个关键酶和中间产物，下面我将从几个方面来介绍泛醌和
其他萜类醌的生物合成通路。
首先，泛醌的生物合成通路通常起始于异戊二烯酸或苯丙氨酸。
异戊二烯酸途径主要通过植物类固醇生物合成途径合成泛醌，而苯
丙氨酸途径主要通过香豆素途径合成泛醌。
这两条途径都涉及多个
酶的催化作用，包括酚氧化酶、过氧化物酶和醌还原酶等。
其次，其他萜类醌的生物合成通路也涉及类似的反应步骤，但
具体的中间产物和催化酶可能有所不同。
例如，茉莉酸途径是合成
植物中一些重要的萜类醌的途径，它起始物质是异戊二烯酸，经过
一系列酶催化反应最终合成茉莉酸。
此外，萜类醌的合成通路还受到植物生长环境、内外源信号等
因素的调控。
例如，逆境胁迫可以诱导植物产生更多的泛醌和其他
萜类醌，这些化合物在植物的防御和适应逆境中起着重要作用。
总的来说，泛醌和其他萜类醌的生物合成通路是一个复杂的网络，涉及多个酶的催化作用、多个中间产物的转化和多种调控机制的调节。
对这些生物合成通路的深入研究有助于揭示植物次生代谢的调控机制，为植物抗逆境育种和药用植物开发提供理论基础和技术支持。
nqo-1和泛醌关系
nqo-1和泛醌关系
nqo-1是一种人类基因，编码一种酶，称为非竞争性氧化还原酶1（Non-Q-dependent Reductase，NQO1）。
NQO1是一种重要的抗氧化酶，参与细胞内氧化还原反应，能够清除一些有害的氧化物质，保护细胞免受氧化损伤。
泛醌是一种化合物，又称为辅酶Q10，是一种类似维生素的物质，在人体中广泛存在，参与多种生物化学反应。
泛醌具有很强的抗氧化作用，能够清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。
研究表明，NQO1酶能够促进泛醌的合成和代谢，从而增强细胞的抗氧化能力。
因此，NQO1的表达水平和活性与泛醌的代谢和合成密切相关。
此外，一些研究还发现，NQO1的表达水平可能受到泛醌的调节，这可能是NQO1和泛醌之间相互作用的一种机制。
总之，NQO1和泛醌之间存在一定的关系，NQO1能够促进泛醌的合成和代谢，增强细胞的抗氧化能力。
这种相互作用可能是人体维持抗氧化平衡的一种机制之一。
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NAD+和NADP+的结构
R=H: NAD+;
R=H2PO3:NADP+
石河子大学医学院《生物化学》兵团精品课程
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。
石河子大学医学院《生物化学》兵团精品课程
FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是 异咯嗪环，氧化还原反应时不稳定中间产物是 FMN。
复合体Ⅲ 泛醌-细胞色素C还原酶 11 铁卟啉，Fe-S
复合体Ⅳ 细胞色素c氧化酶
1133 铁卟啉，Cu
* 泛醌 和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。
石河子大学医学院《生物化学》兵团精品课程
呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置
石河子大学医学院《生物化学》兵团精品课程
Cytc
e-
胞液侧
e-
Q e-
物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物 （CO2，H2O）和释放能量均相同。
石河子大学医学院《生物化学》兵团精品课程
* 生物氧化与体外氧化之不同点
生物氧化
体外氧化
是 在 细 胞 内 温 和 的 环 境 中 （ 体 温，pH接近中性），在一系列 酶促反应逐步进行，能量逐步 释放有利于有利于机体捕获能 量，提高ATP生成的效率。
Ⅰ
Ⅱ e-
Ⅲ
e- 线粒体内膜
Ⅳ
NADH+H+ NAD+
延胡索酸 琥珀酸
基质侧 H2O 1/2O2+2H+
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
功能: 将电子从NADH传递给泛醌 (ubiquinone)
复合体Ⅰ NADH→ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2 →CoQ
由以下实验确定 ① 标准氧化还原电位 ② 拆开和重组 ③ 特异抑制剂阻断 ④ 还原状态呼吸链缓慢给氧
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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
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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。
Ⓢ 表示无机硫
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铁硫蛋白 S 无机硫 S 半胱氨酸硫
泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯连接 形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应 时可生成中间产物半醌型泛醌。
组成 递氢体和电子传递体（2H 2H+ + 2e）
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（一）呼吸链的组成
四种具有传递电子功能的酶复合体(complex) 人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-泛醌还原酶 39 FMN，Fe-S
复合体Ⅱ 琥珀酸-泛醌还原酶
4
FAD ，Fe-S
* 生物氧化的概念
物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主 要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释 放能量，最终生成CO2 和 H2O的过程。
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
ADP+Pi
能量
ATP
热能
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* 生物氧化与体外氧化之相同点
生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失 电子，遵循氧化还原反应的一般规律。
The Oxidation System of ATP Producing
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一、呼吸链
定义 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，这一系列酶和辅酶称为呼吸链 (respiratory chain) 又 称 电 子 传 递 链 (electron transfer chain)。
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NADH+H+ NAD+
FMN FMNH2
还原型Fe-S
Q
氧化型Fe-S
QH2
复合体Ⅰ的功能
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
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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。
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3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
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
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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。
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（二）呼吸链成分的排列顺序
能量是突然释放的。
进 行 广 泛 的 加 水 脱 氢 反 应 使 物 质能间接获得氧，并增加脱氢 的机会；脱下的氢与氧结合产 生H2O，有机酸脱羧产生CO2。
产生的CO2、H2O由物质 中的碳和氢直接与氧结
合生成。
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* 生物氧化的一般过程
糖原
三酯酰甘油
葡萄糖
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NADH氧化呼吸链
FADH2氧化呼吸链
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+
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
脂酸+甘油
乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
H2O
第六章 生物氧化
第一节 生成ATP的氧化磷酸化体系
第二节 其他不生成ATP的氧化体系 （不要求）
第六章 生物氧化
第一节 生成ATP的氧化磷ห้องสมุดไป่ตู้化体系
第二节 其他不生成ATP的氧化体系 （不要求）
第一节
生成ATP的氧化体系