第八章 氧化磷酸化资料讲解
生物氧化磷酸化PPT课件
（二）甲状腺激素：
❖ 甲状腺激素可间接影响氧化磷酸化的 速度。其原因是甲状腺激素可以激活 细 胞 膜 上 的 Na+,K+-ATP 酶 ， 使 ATP 水 解 增 加 ， 因 而 使 ATP/ADP 比 值 下 降，氧化磷酸化速度加快。
（三）药物和毒物：
1．呼吸链的抑制剂：
❖ 能够抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物 或毒物称为呼吸链的抑制剂。
ATP合酶F1段的结构
ATP合酶的作用机制(脂质体重建实验)
ATP合成模式图
三、氧化磷酸化的影响因素
（一）ATP/ADP比值： ❖ ATP/ADP比值是调节氧化磷酸化速
度的重要因素。ATP/ADP比值下降， 可致氧化磷酸化速度加快；反之， 当ATP/ADP比值升高时，则氧化磷 酸化速度减慢。
琥珀酸
（一）氧化磷酸化的偶联部位：
❖ 通过测定在氧化磷酸化过程中，氧的 消耗与无机磷酸消耗之间的比例关系， 可以反映底物脱氢氧化与ATP生成之 间的比例关系。
❖ 每消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷 的摩尔数称为P/O比值。
❖ 合成1molATP时，需要提供的能量至少 为ΔG0'=-30.5kJ/mol，相当于氧化还原电 位差ΔE0'=0.2V。故在NADH氧化呼吸链 中有三处可生成ATP，而在琥珀酸氧化呼 吸链中，只有两处可生成ATP。
1/2O2+2H++2e-→H2O-
+0.815
❖ 在一个氧化还原反应中，可从反应物的氧还电势 E 0，计算出这个氧化还原反应的自由能变化 （ΔG）。ΔG°与氧化还原电势的关系如下：
ΔG°= － nFΔE°
n表示转移的电子数，F为法拉第常数（1法拉第＝ 96485c/mol库仑／摩尔）。ΔE°的单位为伏特， ΔG°的单位为J/mol焦耳／摩尔。
生物化学生物氧化氧化磷酸化课件PPT
Cyt c1 +0.23
Cyt c +0.25
Cyt aa3 O2 +0.29 +0.82
0.36V
0.21V
69.5kJ/mol
ADP + Pi 能量
ATP
AD40P.5+kJP/mi o能l 量
ATP
0.53V
102.3kJ/mol
ADP + Pi 能量 ATP
三个偶联部位： ①NADH与CoQ之间；
质子穿过a时,推动c环 象水车一样转动,连带F1 转动.
质子流过ATP合酶时 同时释放出结合的ATP 分子
ATP生成的主要方式是（ ）
F1：为亲水蛋白质，由 3 3
亚基组成，催化生成ATP。
关于辅酶Q, 哪些叙述是正确的?
线粒体内膜的电子传递链是质子泵
①NADH与CoQ之间；
D Complex Ⅳ
4 H+
4 H+
2 H+
内膜表面
基质
NADH＋H＋
NAD＋
4 H+
琥珀酸 延胡索酸 ½O2＋2H+ H2O
4 H+
2 H+
Q循环
化学渗透假说简单示意图
线粒体膜
线粒体基质
ADP
氧化磷酸化名词解释生化
氧化磷酸化的生化解释1. 引言生物化学是研究生物体内各种生物分子的结构、组成、代谢和相互作用等方面的科学。
氧化磷酸化是生物体内一种重要的能量转换过程，通过将有机物质中的化学能转换为三磷酸腺苷（ATP）的高能键，为细胞提供能量。
本文将对氧化磷酸化进行详细解释。
2. 氧化磷酸化的定义氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation）是一种在线粒体内进行的能量产生过程，通过氧化还原反应将NADH和FADH2所携带的电子传递给线粒体内膜上的电子传递链，最终生成ATP。
3. 氧化磷酸化过程氧化磷酸化主要发生在线粒体内膜上，包括两个主要步骤：电子传递链和ATP合成。
3.1 电子传递链电子传递链位于线粒体内膜上，由一系列呈递增氧化还原电位的蛋白质复合物组成。
这些复合物包括NADH脱氢酶复合物、细胞色素bc1复合物和细胞色素氧化酶复合物。
在电子传递链中，NADH和FADH2释放出的电子通过呼吸色素（如细胞色素c）在复合物之间传递。
在这个过程中，释放出的电子能量被用来泵送质子（H+）从线粒体基质向内膜间隙，形成质子梯度。
3.2 ATP合成ATP合成发生在线粒体内膜上的ATP合酶上。
该酶由F0和F1两个亚单位组成。
质子梯度通过F0亚单位进入线粒体基质，驱动F1亚单位进行ATP的合成。
当质子通过F0亚单位流回基质时，F1亚单位会进行构象变化，使得ADP和磷酸根结合生成ATP。
这个过程被称为化学耦联。
4. 氧化磷酸化对生物体的重要性氧化磷酸化是生物体内能量供应的主要途径之一。
它产生的ATP提供了细胞进行各种生物学过程所需的能量。
在有氧条件下，氧化磷酸化是细胞内ATP产生的主要途径。
它能够高效地将有机物质中的化学能转换为ATP，为细胞提供持续稳定的能量供应。
氧化磷酸化还与细胞呼吸密切相关。
它通过消耗细胞内的氧气和产生二氧化碳，调节细胞内的氧气浓度和酸碱平衡。
5. 氧化磷酸化的调控氧化磷酸化受到多种因素的调控。
氧化磷酸化(概念、化偶联机制、影响、作用)
氧化磷酸化（概念、化偶联机制、影响、作用）氧化磷酸化，生物化学过程，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。
主要在线粒体中进行。
在真核细胞的线粒体或细菌中，物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。
一、氧化磷酸化的概念和偶联部位概念：磷酸化是指在生物氧化中伴随着ATP生成的作用。
有代谢物连接的磷酸化和呼吸链连接的磷酸化两种类型。
即A TP生成方式有两种。
一种是代谢物脱氢后，分子内部能量重新分布，使无机磷酸酯化先形成一个高能中间代谢物，促使ADP变成ATP。
这称为底物水平磷酸化。
如3-磷酸甘油醛氧化生成1，3-二磷酸甘油酸，再降解为3-磷酸甘油酸。
另一种是在呼吸链电子传递过程中偶联A TP的生成，这就是氧化磷酸化。
生物体内95%的ATP 来自这种方式。
偶联部位：根据实验测定氧的消耗量与ATP的生成数之间的关系以及计算氧化还原反应中ΔGO'和电极电位差ΔE的关系可以证明。
P/O比值是指代谢物氧化时每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷原子的摩尔数，即合成ATP的摩尔数。
实验表明，NADH在呼吸链被氧化为水时的P/O值约等于2.5，即生成2.5分子ATP；FADH2氧化的P/O值约等于1.5，即生成1.5分子ATP。
氧-还电势沿呼吸链的变化是每一步自由能变化的量度。
根据ΔGO'= -nFΔE O'(n是电子传递数,F是法拉第常数)，从NADH到Q段电位差约0.36V，从Q到Cytc为0.21V，从aa3到分子氧为0.53V，计算出相应的ΔGO'分别为69.5、40.5、102.3kJ/mol。
于是普遍认为下述3个部位就是电子传递链中产生ATP的部位。
NADH→NADH脱氢酶→‖Q →细胞色素bc1复合体→‖Cytc→aa3→‖O2二、胞液中NADH的氧化糖代谢中的三羧酸循环和脂肪酸β-氧化是在线粒体内生成NADH（还原当量），可立即通过电子传递链进行氧化磷酸化。
氧化磷酸化名词解释
氧化磷酸化名词解释
氧化磷酸化是一种化学反应，指的是磷化合物与氧化剂之间发生的氧化过程。
在氧化磷酸化反应中，磷化合物被氧化剂中的氧氧化成磷酸酯，同时氧化剂还被还原成较低的氧态。
氧化磷酸化反应是磷化学中的一项重要反应，广泛应用于磷化合物的合成、磷酸酯的制备等领域。
常见的氧化剂包括氧气、过氧化氢、过氧化二丙酮等。
在磷化合物与氧化剂反应的过程中，磷化合物中的磷原子发生氧化，通常形成较稳定的磷酸酯。
磷酸酯是一类重要的化合物，广泛存在于生物体内，参与生物代谢和能量转化等生理过程。
通过氧化磷酸化反应，磷酸酯可以从简单的磷化合物中合成，为磷化学添加新的功能团提供了有效方法。
除了磷酸酯的合成，氧化磷酸化反应还常用于有机合成中。
由于磷酸酯具有较高的化学活性，可以用作酸催化剂、过渡金属催化剂等催化剂的配体，从而促使有机反应的进行。
通过氧化磷酸化，可以将磷化合物转化为有机磷酸酯，进一步进行其它有机反应，从而合成具有特定结构和性质的有机分子。
总之，氧化磷酸化是一种重要的化学反应，通过反应磷化合物与氧化剂，可以形成磷酸酯等化合物。
这一反应在磷化合物合成和有机合成等领域具有广泛的应用前景，为磷化学以及有机化学的发展做出了重要贡献。
05第八章生物氧化与氧化磷酸化
Biological Oxidation and oxidative phosphorylation
目录
生物氧化
体外氧化
* 生物氧化(biological oxidation)
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。
O
H
+
-OOC-CH2-C-COO-
H3N
草酰乙酸
-
-
OOC-CH2-CH2-C-COO
NADH
H
+H+
苹果酸
脱氢酶
O
谷氨酸天冬氨酸
+
H 3N
转运体
-
-
O O C-C H 2-C -C O O
天冬氨酸
H
呼吸链
+
O
-
H3N
- -OOC-CH2-C-COO-
OOC-CH2-CH2-C-COO
线
谷氨酸
H
NADH
粒
谷草转
+H+
体
氨酶
内
O
NAD+
-OOC-C2H-CH2-C-CO-O 膜
-OOC-C2H-CH2-C-CO-O
α-酮戊二酸
NAD+
OH
-OOC-CH 2 -C-COO -
H
苹果酸
胞液
苹果酸-α-酮 戊二酸转运体
OH -OOC-CH 2 -C-COO -
H
基质
（二） 腺苷酸转运蛋白
腺苷酸转运蛋白(adenine nucleotide transporter)
《氧化磷酸化》课件
涉及的氧化反应
在氧化磷酸化中，涉及到氧化磷酸化还原作 用、氧化还原酶的催化反应等。
磷酸化反应
基本概念
磷酸化反应是指物质获得磷酸基团的反应过程。
作用
磷酸化反应在ATP合成中起着关键的催化作用。
氧化磷酸化的过程
1
三个主要步骤
氧化磷酸化包括酸化电子传递链、ATP合成酶复合物和四极体复合物的工作。
2
详细机制和作用
每个步骤都有独特的机制和作用，共同推动氧化磷酸化的进行。
氧化磷酸化的能量和效率
能量来源
氧化磷酸化是通过分解高能化学物质，如葡萄糖和脂肪酸，来获得能量。
效率和能量转化
氧化磷酸化是高效的能量转化过程，每个氧化磷酸化分子可以产生大量ATP。
应用和意学研究中具有重要应用，如能量代谢、药物研发等。
《氧化磷酸化》PPT课件
通过本PPT课件，了解氧化磷酸化是什么以及它在生物体内的重要性。我们 将介绍氧化磷酸化的过程、能量转化以及在生物研究和进化中的应用。
什么是氧化磷酸化
氧化磷酸化是生物体内产生ATP的关键过程。它通过将化学能转化为细胞能 量，为生命活动提供动力。
氧化反应
基本概念
氧化反应是指物质失去电子的反应过程。
生物进化和环境适应
氧化磷酸化在生物进化和环境适应中起着关键的作用。
简述氧化磷酸化过程
简述氧化磷酸化过程
在化学反应中，氧化磷酸化过程是指利用氧化物将磷的原子转化为磷酸铵（NH4H2PO4）的化学反应。
氧化磷酸化反应通常涉及这样三种反应：
1.硫酸氢磷氧化：
2H3PO4 + 3O2 → 2H2SO4 + 6H2O + 2PiO5
2.硝酸磷酸氧化：
H3PO4 + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O + PiO5
3.氧气还原磷：
H3PO4 + O2 → H2O + PiO5
氧化磷酸化反应可以将磷转变为磷酸的氮形式，磷酸是有机肥料的主要原料，这种反应可以改变磷在有机物中的状态，从而使它们成为可以被植物吸收的有机肥料。
氧化磷酸化反应的步骤主要包括：
1.氧化剂的添加，通常是由硫酸或硝酸构成的有机物。
2.在碱性环境下，氧化剂将磷原子氧化，并形成氮氧化物，这些氮氧化物将以磷酸的形式溶于水中。
3.然后，氯化物将被添加到溶液中，以禁止磷酸的氧化，并使它们成为氮磷酸的形式。
4.最后，磷酸铵水溶液将被缓冲至适宜PH，以保持它们的稳定性。
- 1 -。
氧化磷酸化的名词解释
氧化磷酸化的名词解释氧化磷酸化是生物体内一种重要的能量转化过程，通常发生在细胞内线粒体的内膜系统中。
它是指通过将磷酸化的无机磷酸盐转换为高能化合物三磷酸腺苷（ATP）的过程。
在生物体内，氧是最常见的氧化剂，而磷酸盐是能量储存的一种方式。
氧化磷酸化的过程将这两种化合物结合起来，产生能量。
氧化磷酸化的过程涉及多个复杂反应和酶的参与。
在细胞呼吸的最后阶段，通过细胞色素氧化酶系统将氧与电子传递链上的NADH+H+和FADH2结合，形成水。
这个过程不仅为细胞提供了能量转化所需的氧气，还有助于维持细胞内的氧气平衡。
氧化磷酸化过程中，电子从较低能级的NADH+H+和FADH2通过细胞内线粒体内膜的复合物逐级传递到较高能级的氧气。
这个过程产生了“负磷酸”形式的无机磷酸盐（Pi），经过细胞内膜的磷酸转移酶（ATP合酶）的催化，将Pi与辅酶A磷酸酯（CoA）结合，生成ATP。
这个反应是氧化磷酸化过程中最关键的步骤之一，也是能量转化的最终目标。
氧化磷酸化过程中产生的ATP是细胞内最常见的能量转化分子，它的能量可以在细胞内进行各种生物化学反应。
细胞中许多关键的生理过程，如肌肉收缩、细胞内物质合成等，都需要ATP的能量供应。
除了ATP的生成，氧化磷酸化过程还产生其他有用的物质。
例如，NADH+H+和FADH2再生为NAD+和FAD，这些辅酶在其他许多生物化学反应中发挥着重要的作用。
此外，通过氧化磷酸化过程产生的无机磷酸盐也可参与其他细胞代谢途径，如糖酵解和有氧呼吸。
氧化磷酸化是细胞内能量转化的核心。
它通过将化学能的电子传递和磷酸添加两种过程结合起来，将细胞外来的营养物质转化为有用的能量形式。
与其他能量转化过程相比，氧化磷酸化是高效的，并且在生物体内广泛存在。
在实际应用中，氧化磷酸化的机制已经成为药物设计和健康管理的研究重点。
例如，一些药物通过干扰氧化磷酸化过程中的关键酶活性，来治疗肌肉疾病和代谢紊乱等疾病。
此外，氧化磷酸化的异常也与一些神经退行性疾病和癌症等疾病的发生有关。
08生物氧化与氧化磷酸化共104页PPT资料
（三）直接涉及氧反应的酶还有加氧酶和 过氧化酶
各种加氧酶以及氢过氧化物酶[包括过氧化氢 酶(catalase)、过氧化物酶(peroxidase)]主要存在于 微粒体，参与某些代谢物、药物、毒物的转化或 清除。
目录
三、不需氧脱氢酶不能直接以氧为受氢体
不需氧脱氢酶（anaerobic dehydrogenases）：
O HC
OOC CH2 CH2
CH2 CH2 CH CH3 HC OH
CH3 C CH2 3 H
N N Fe N
N
CH3 CH CH2
CH2 CH3 CH2 COO
血红素 b
目录
第二节
线粒体氧化体系与氧化磷酸化
Mitochondrial oxidative system and oxidative phosphorylation
目录
一、体内进行的氧化还原反应就是生物 氧化
* 生物氧化（biological oxidation）
泛指在生物体内发生的任何氧化还原反应，也 包括营养物和生物分子在生物体（细胞）内进行的 氧化还原作用。营养物和生物分子经历氧化还原反 应被彻底分解，产生H2O、CO2，并伴有ATP的生 成，或转化为其它分子, 此过程需耗氧、排出CO2， 又 在 活 细 胞 内 进 行 ， 故 又 称 细 胞 呼 吸 (cellular respiration)。
特点：分别存在于不同亚细胞结构中，多数催化物 质转化，与ATP的生成无关。
目录
（一）某些氧化酶辅基含铜或铁卟啉
催化的反应可以O2为直接受氢体，产物为H2O。 其辅基主要成分是Cu2+或铁卟啉，主要存在于线粒 体。如细胞色素C氧化酶、抗坏血酸氧化酶。
名词解释 氧化磷酸化
氧化磷酸化1. 概述氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）是一种细胞内的能量产生过程，通过将氧化还原反应与磷酸化反应耦合在一起，将细胞代谢产生的化学能转化为细胞所需的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP），提供给细胞进行各种生命活动所需的能量。
氧化磷酸化是真核生物和某些原核生物中最主要的能量产生途径。
2. ATP的重要性ATP是细胞内最常见的高能分子，被认为是能量的“通用货币”。
它在细胞内参与各种生物学过程，如肌肉收缩、物质运输、信号传导等。
由于ATP分解释放出大量能量，在细胞内进行各种非耗散性活动时提供动力。
3. 细胞呼吸与氧化磷酸化细胞呼吸是指通过氧化有机物质来释放储存在其中的能量，并将其转换成ATP。
它包括糖类、脂肪和蛋白质的分解，产生二氧化碳和水。
细胞呼吸的过程可以分为三个主要阶段：糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
氧化磷酸化发生在细胞呼吸的最后一个阶段，即线粒体内的内膜系统。
在这个过程中，通过电子传递链将NADH和FADH2等高能电子供体转化为水。
这种过程涉及到一系列蛋白质复合物，其中包括呼吸链中心的线粒体复合物I至IV。
4. 线粒体复合物4.1 复合物I（NADH脱氢酶）复合物I是线粒体内膜上的第一个蛋白质复合物，也被称为NADH脱氢酶。
它接收来自三羧酸循环或糖酵解过程中产生的NADH电子供体，并将其转化为NAD+。
在这一过程中，复合物I将电子从NADH转移到辅酶Q上，并释放出能量。
4.2 复合物II（琥珀酸脱氢酶）复合物II也被称为琥珀酸脱氢酶，它在氧化磷酸化过程中起到辅助作用。
复合物II接收来自三羧酸循环的FADH2电子供体，并将其转移到辅酶Q上。
与复合物I不同的是，复合物II不直接将电子传递给细胞色素c。
4.3 复合物III（细胞色素bc1）复合物III，也称为细胞色素bc1，是氧化磷酸化过程中的一个关键蛋白质复合物。
它接收来自复合物I和II的电子，并将其转移到细胞色素c上。
氧化磷酸化的名词解释生物化学
氧化磷酸化的名词解释生物化学
氧化磷酸化是一种生物化学过程，涉及细胞内能量的产生和利用。
在这个过程中，细胞通过氧化还原反应将有机物质转化为能量，同时伴随着磷酸化的过程，将高能磷酸键转移给ADP（腺苷二磷酸），生成ATP（腺苷三磷酸）。
ATP是细胞内主要的能量货币，用于维持细胞的各种生命活动。
氧化磷酸化过程需要氧气的参与，因此也称为需氧呼吸。
它分为两个阶段：氧化阶段和磷酸化阶段。
在氧化阶段，有机物质经过一系列的氧化还原反应被分解为水和二氧化碳，同时释放出能量。
这些能量一部分用于合成ATP，另一部分则以热能的形式散失。
在磷酸化阶段，ADP与磷酸根离子结合生成ATP，这个过程需要酶的催化，并且需要消耗一部分能量。
氧化磷酸化的重要性在于它为细胞提供了能量，并且是许多生物体能量代谢的主要方式。
它不仅为细胞提供了能量，还参与了细胞内的许多其他生化反应，如糖代谢、脂肪代谢和氨基酸代谢等。
这些反应与氧化磷酸化一起构成了细胞代谢的网络，维持了细胞的正常生命活动。
总之，氧化磷酸化是一个复杂而重要的生物化学过程，它为细胞提供了能量，并参与了细胞内的许多其他生化反应。
了解氧化磷酸化的过程有助于我们更好地理解细胞代谢的机制，也为相关领域的研究提供了重要的理论基础。
氧化磷酸化的机理.ppt
重要
一. 氧化磷酸化的机理
目前这两方面都获得了一些实验证据，例如能携 带质子穿过线粒体内膜的物质（如2,4-二硝基苯酚 ）可破坏线粒体内膜对质子的透性壁垒，使质子电化 学梯度消失。
另外根据测算，膜间隙的pH较内膜低1.4个单位 ，并且线粒体内膜两侧原有的外正内负跨膜电位升高 。
F1-F0-ATPase 复 合 物
Rotation of leads to sequential binding changes for each subunit.
三. ATP酶-构象偶联假说
当质子推动力驱使H+经F0质子通道进入时，F0组 分质子化而发生构象改变，积累足够的扭矩力，推动 γε相对α3β3旋转120°，使处于T态的催化部位释放 ATP变成O态，同时L态催化部位上生成ATP变为T态 ，O态结合ADP+Pi变为L态
一. 氧化磷酸化的机理
二. 氧化磷酸化的P/O比
P/O(磷氧比)：在生物氧化过程中，伴随 ADP磷酸化所消耗的无机磷酸的磷原子数与 消耗的分子氧的氧原子数之比。即每消耗1个 氧原子所产生的ATP的分子数。
测定结果表明：
二. 氧化磷酸化的P/O比
NADH经呼吸链完全氧化时，P/O为 3，即1分子的 NADH通过呼吸链将电子最终传递给O2可产生 3 个 ATP；
ADP
L (loose)
App(NH)p
T (tight)
O (open)
Empty
Rod-shaped subunit.
Structure determination indicates that indeed
the three subunits are inequivalent in
conformation! (John Walker, 1994)
氧化磷酸化ppt课件
在真核生物细胞内，它位于线粒体内膜上，原核 生物中，它位于细胞膜上。
.
15
4.2.2.2 呼吸链中传递体的顺序
NADH氧化呼吸链
FADH2氧化呼吸链
能量重新分布 ——与氧的存在与否无关
.
37
2，氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)
概念：电子从NADH或FADH2经过电子传递链 给分子氧时，将释放的能量转移给ADP， 形成ATP的过程。
（是生成ATP的主要形式）
电子传递过程和磷酸化作用相偶联 （两者联在一起）
.
38
4.3.2.2 测定Ｐ／Ｏ比
4，释放的化学能被偶联磷酸化反应所利用, 贮存在高能磷酸化合物 (如ATP) 中。
5，氧化部位：真核细胞——线粒体
原核细胞——细胞膜
.
5
4.1.2.3 CO2和H2O的生成 1, CO2的生成
直接脱羧：由特殊的脱羧酶催化
α-脱羧：如酵母菌发酵时丙酮酸脱羧生成乙醛 β-脱羧：如在糖异生过程中，草酰乙酸在PEP羧化酶催化下脱羧
定义：利用生物氧化过程释放的自由能驱动 ADP磷酸化，形成ATP的过程
产生ATP的方式：底物水平磷酸化 电子传递链的磷酸化 (氧化磷酸化)
.
36
1,底物水平磷酸化(substrate-level phospharylation)
特点： ——形成一个高能磷酸化合物的中间产物，
通过酶使细胞中的ADP生成ATP ——其能量来源伴随有底物脱氢，分子内
.
42
生物化学丨氧化磷酸化
生物化学丨氧化磷酸化
医学联络官
Medical Liaison officer Club
氧化磷酸化
ATP与其他高能化合物
1.ATP循环与高能磷酸键
其他核苷三磷酸：UTP，CTP，GTP
2.ATP的利用
3.其他高能磷酸化合物：
磷酸肌酸、磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰磷酸、乙酰辅酶A。
氧化磷酸化
1.氧化磷酸化的概念
从物质代谢脱下的氢经呼吸链传递与氧结合成水的氧化过程，与ADP磷酸化过程的偶联称为氧化磷酸化。
2. 呼吸链（大纲称电子传递链）
在线粒体内膜上由酶和辅酶按照一定顺序组成的递氢、递电子体系称呼吸链.
①组成：
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+），或称辅酶I；
黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），黄素单核苷酸（FMN）
铁硫蛋白（Fe-S）
泛辊
细胞色素（Cyt）： Cyt b, Cyt c1, Cyt c, Cyt aa3
②呼吸链的排列顺序和ATP的生成部位
两条呼吸链
P/O比值：物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数（或ADP摩尔数）
③质子梯度
呼吸链在传递H和电子时，将H+转移至线粒体内膜的胞液侧，形成线粒体内膜两侧的质子梯度，当质子通过ADP合酶回流时合成ATP。
4.氧化磷酸化的调节
①ATP浓度的调节
②抑制剂
呼吸链抑制剂：抗霉素A，二硫基丙醇，CO,CN
解偶联剂：二硝基酚。
氧化磷酸化的名词解释
氧化磷酸化的名词解释氧化磷酸化是一种重要的细胞代谢过程，指的是在细胞线粒体内，将氧和角质体磷酸化过程中释放的化学能转化为细胞内能量储备的过程。
下面将从氧化磷酸化的机理、反应过程和生理意义三个方面进行详细解释。
氧化磷酸化的机理：氧化磷酸化是通过细胞呼吸过程中产生的电子传递链，从而将氧分子与磷酸分子结合生成三磷酸腺苷（ATP）的过程。
在细胞呼吸过程中，葡萄糖等有机物被分解，将储存的化学能转化为ATP，同时释放出二氧化碳、水等代谢废物。
氧化磷酸化的反应过程：氧化磷酸化是在细胞线粒体内进行的，具体可分为以下四个反应过程：1. 糖酸化：将葡萄糖等有机物在细胞质中进行糖酸化反应，生成丙酮酸和乳酸等化合物。
2. 乙酸分解：将丙酮酸和乳酸在线粒体中进行乙酸分解反应，生成乙酰辅酶A（Acetyl CoA）。
3. 柠檬酸循环：将乙酰辅酶A在柠檬酸循环中逐步分解为二氧化碳和水，同时生成电子传递链中所需的还原剂NADH、FADH2。
4. 电子传递链：通过NADH、FADH2等还原剂在复合蛋白和酶的参与下，将氧和磷酸分子结合，生成ATP和水。
这一过程中产生的腺嘌呤核苷二磷酸（ADP）和无机磷酸可以在线粒体基质中水合合成ATP。
氧化磷酸化的生理意义：氧化磷酸化是生物体获取能量的一个关键过程，具有以下重要生理意义：1. 提供细胞所需能量：氧化磷酸化过程中产生的ATP是细胞进行各种生物活动所需的能量物质，包括细胞运动、合成细胞结构、维持细胞膜离子平衡等。
2. 维持机体的代谢平衡：氧化磷酸化是将营养物质代谢产物进行能量转化的过程，通过平衡ATP生成和消耗，维持细胞内外的能量平衡状态，保持机体正常代谢功能。
3. 参与抗氧化反应：氧化磷酸化过程中产生的电子在电子传递链中的氧化还原反应可参与机体的抗氧化反应，保护细胞免受氧自由基等有害物质的损害。
4. 调节体温：氧化磷酸化是动物体内产生热量的主要途径之一。
通过调节线粒体内脂肪酸的氧化和糖原的分解，维持机体正常体温。
氧化磷酸化 名词解释
氧化磷酸化名词解释酸性磷酸化系指在无氧条件下，由一些分子的含氮有机酸在组织中经氧化而生成的磷酸根离子，引起代谢性的酸中毒。
此外某些病理状态也可使组织缺氧，如糖尿病酮症酸中毒等。
一、生理意义及机理二、途径三、不同组织中的氧化磷酸化异常现象四、能源物质的酸性磷酸化正磷酸盐正磷酸盐通过自身氧化反应或酶促反应变为磷酸正离子的过程。
在高渗溶液中，正磷酸盐能被转运到血浆中去，以正磷酸钠的形式储存起来，当再次需要时，就释放出来作为活化能，用于其他磷酸化合物的合成。
正磷酸盐是体内维持血液高渗状态的重要物质之一。
但正磷酸盐本身对细胞无毒性作用，其结构类似于骨骼中的骨质，它的主要作用是维持细胞膜的通透性，参与细胞内外信息的传递，使得细胞不易失水。
这种特性决定了细胞对缺氧环境的适应能力。
这是个非常重要的问题，很多人都问过我这个问题，所以我就收集一些资料来讲解一下氧化磷酸化： 1，动脉粥样硬化是由于长期进食高脂饮食导致血管中低密度脂蛋白胆固醇沉积造成的； 2，心脏病是由于长期进食高热量食物导致心脏供血不足造成的，也就是说心脏需要强大的动脉和心肌功能才可以满足身体所需能量，当你吃的东西多的时候，你的心脏就必须提供更多的血流来供应更多的身体器官；3，高血压是因为脑部供血不足，脑部不需要太多血液所以心脏提供更多血液以供应更多的脑部，血液进入大脑后，大脑血管的阻力增加，大脑供血不足，从而造成高血压。
以上3点告诉我们，要想减少心脏病发生的概率，要想降低血压，控制住脂肪摄取，降低血脂。
在一切食物摄取中，保证营养平衡，减少高热量，高脂肪的食物摄入，同时保持健康的生活方式和良好的精神状态，这些就可以达到减少疾病的目的。
正磷酸盐的利用也受心肌的直接调控，其中心肌细胞中线粒体ATP水平、线粒体自由能与线粒体最大电子供体ATP含量呈正相关。
随着心脏活动，线粒体ATP水平逐渐升高，线粒体ATP自由能呈先下降后升高趋势。
当ATP自由能升高幅度达到阈值后，线粒体最大电子供体ATP含量下降，当心肌细胞ATP水平明显下降时，线粒体自由能升高，线粒体最大电子供体ATP含量上升。
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中心，常用符号FeS表示，铁硫中心只有一
个Fe起氧化还原反应，在呼吸链中作为单电 子传递体，不传递氢，每传递一个电子。当 处于氧化态时，两个铁原子都为三价，而在 还原态时，其中一个铁成为二价，其作用是 通过Fe的价态变化而起到传递电子的作用。
(3) 辅酶Q
• 辅酶Q（Coenzyme Q,CoQ）属于醌类 (quinone,Q)，由于它广泛存在于生物 系统中，所以又称为泛醌(ubiquinone, ＵQ)，CoQ分子中含有一条由几个异 戊二烯聚合而成的长链，在不同生物 体内的CoQ，此侧链的长度有所不同， 动物n=10，高等植物n=9或10，细菌 n=6。
5
10
13
有
有
—
+0.02
+0.20
0.57
—
有
有
(2) 电子来自两个方向: 复合体Ⅰ、复合体Ⅱ
(3) 复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中含有 FeS蛋白帮助电子的传递。
(4) ATP形成的部分。
线粒体内膜呼吸链的电子传递过程与 ADP的磷酸化过程偶联示意图
3.呼吸链的抑制剂:
能够切断呼吸链中某一部位电 子流的物质称为电子传递抑制剂（呼 吸链抑制剂）。如果把电子传递链中 断，那么，正常的生命现象活动就要 受到干扰或因此而告终。已知呼吸链 上有三处进行氧化磷酸化的偶联反应， 在三个部位分别受到不同的抑制剂抑 制。
氧化还原电位: 在氧化还原反应中，自由能的变
化与反应物供出或得到电子的趋势成 比例。这种趋势称为氧化还原电位， 通常用E表示。生物体内的标准氧化 还原电位用Eo’表示， Eo’值越小，电 负性越大，供出电子的倾向越大，即 还原力越强; Eo’值越大，电正性越 大，得到电子的倾向越大，即氧化能 力越强。电子总是3;Pi→ATP １、光合磷酸化 ２、底物磷酸化 ３、氧化磷酸化:
生物氧化过程中伴随着磷 酸化作用。
自由能:
在一个体系中，能够用来做功的 那一部分能量叫自由能。 △G=0 当一个化学反应达到平衡时； △G<0 反应能自发进行，能做有用 功； △G>0 反应不能自发进行，必须供 给反应能量。
分子量
复合体Ⅰ NADH-CoQ
还原酶 NADH→Co
Q
850,000
复合体Ⅱ 琥珀酸-CoQ
还原酶 琥珀酸 →CoQ
127,000
复合体Ⅲ 细胞色素还
原酶
CoQ→Cyt C
复合体Ⅳ 细胞色素氧
化酶
Cyt C→O2
280,000
200,000
亚基数
铁硫蛋 白
△E 0’ （伏）
ATP合 成
26 有 +0.37 有
总之:能荷由ATP、ADP和AMP的相对数量决
定，它在代谢中起控制作用。高能荷抑制ATP的生成( 分解代谢)途径而激活ATP利用(合成代谢)途径。
第一节 电子传递链 (呼吸链)
一、概念:
由氢载体和电子载体组 成的电子传递系统称为 ETC(电子传递链or 呼吸链)。
二、组成
1.四种:
(1) 黄素蛋白：与ETC有关的黄素蛋白有 两种，分别以FMN和FAD为辅基：
(4)细胞色素(Cytochrome Cyt)
细胞色素是以铁卟啉为辅基 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，其血红素Fe3+时为氧化型。 接受一个电子呈Fe2+时为还原型， 因此细胞色素在呼吸链中作为单 电子传递体。
由于对动物的呼吸链了解得更 清楚，在基础生化中以动物呼吸链 为典型代表。
a. NADH+H++FMN==NAD++FMNH2 两个电子一个质子
b. 琥珀酸+FAD===延胡索酸+FADH2 两个电子两个质子
（２）铁-硫蛋白类
• 铁硫蛋白（iron-sulfar protein）铁硫蛋白含 铁原子和硫原子，通过Fe与蛋白质的Cys 残 基连接，铁一硫蛋白中的一硫簇又称为铁硫
[ATP]+[ADP]+[AMP]
能荷高: 增加合成代谢 抑制分解 增加利用ATP 减少ATP
能荷低: 减少利用ATP 增加分解代谢, 增加产生ATP。
细胞中的能荷可通过ATP、ADP、
AMP对一些酶的反应进行变构调节。
例如：ATP-ADP系统调节EMP的主要部位是F-6-P和1,6 FDP 相互转化处:
1. 电子传递体的顺序
2.呼吸链中氢和电子的传递是有严格顺序和 方向的，上图总结了电子传递体组成及其顺 序:
(1)四个复合体组成；
(2) 电子来自两个方向:复合体Ⅰ、复合体Ⅱ；
(3) 复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中含有FeS蛋白帮助 电子的传递；
(4) ATP形成的部分。
电子传递系统呼吸作用复合体
名称
反应顺 序
①Cyt种类：在动物细胞线粒体的 呼吸链中至少有5 种细胞色素，即b、 c1、c、a和a3。
②结合状态：
其中CytC为可溶性蛋白 质，它以静电作用结合在线 粒体内膜的外表面，结合松、 易分离提纯，其它4 种细胞色 素都结合在内膜中。
细胞色素电子传递：
2细胞色素（Fe3+）+2e→2细胞色素（Fe2+）
各种细胞色素中只有细胞 色素a3可 以直接与氧分子为电子受体，生成氧离 子O=。
细胞色素C的氧化型 和还原性的吸收光谱
以上各种氢递体或电子传 递体大多数紧密地镶嵌在线 粒体内膜上成为膜结构的主 要组成部分，传递体相互联 系可以结合成大分子复合物
称为呼吸链复合物。
三、呼吸链中传递体的顺序及电子 传递过程中自由能的变化
富能化合物
常见的富能化合物有酸 酐类、特殊酯类和磷酰胺酸 衍生物。
减少了负电荷的排斥
ADP也具有高能
能荷
细胞的能量状态的一种度量可用能 荷来表示，是细胞中高能磷酸状态一 种数量上的衡量。能荷的大小可以说 明 生 物 体 中 ATP-ADP-AMP 系 统 的 能 量状态。
[ATP]+0.5[ADP] 能荷数值=—————————