南京农业大学：《生物化学 Biochemistry》课程教学资源（PPT课件）第九章 Electron transport and oxidative phosphorylation（9.2）Respiratory chain

第二节 Respiratory chain

第二节 Respiratory chain

1. electron transport-an overview 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

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。 1. electron transport-an overview

1. electron transport-an overview Stage 1 Amino Fatty Acetyl-CoA Glucose AcetvI-CoA Stage 2 Acetyl-CoA oxidation Citrate Oxaloacetate NADH. reduced e Electron transfer and oxidative phosphorylation 2H+O2 Respiratory (electron transfer) chain→ . Ha ADP+ P ATP

1. electron transport-an overview

1. electron transport-an overview 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

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。 1. electron transport-an overview

2. Member of electron transport chain 呼吸链中的电子传递体共有五种: 1). NAD+ NAD+是水溶性的,与酶蛋白可逆结合而往返于线 粒体基质与內膜之间(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

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。 呼吸链中的电子传递体共有五种： 1). NAD+ 2. Member of electron transport chain NAD + + 2H + 2e NADH + H + NADP + + 2H + 2e NADPH + H +

2. Member of electron transport chain 1). NAD+ 此类酶催化脱氢时,与代谢物脱下的氢结合 而还原成NADH或 NADPH,在340nm处有一吸 收峰;当有氢受体时,NADH或 NADPH上的氢 又可被氧化成NAD+或NADP+,在260nm处有 吸收峰。根据这个特点可以判定该辅酶处于氧化 态还是还原态,并用于此类脱氢酶活力的测定

此类酶催化脱氢时，与代谢物脱下的氢结合 而还原成NADH或NADPH，在340nm处有一吸 收峰；当有氢受体时，NADH或NADPH上的氢 又可被氧化成NAD+或NADP+ ，在260nm处有一 吸收峰。根据这个特点可以判定该辅酶处于氧化 态还是还原态，并用于此类脱氢酶活力的测定。 1). NAD+ 2. Member of electron transport chain

2. Member of electron transport chain 呼吸链中的电子传递体共有五种: 2)黄素蛋白(FP) 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

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 。 2). 黄素蛋白 (FP) 呼吸链中的电子传递体共有五种： 2. Member of electron transport chain NADH+H+ + FMN NAD+ + FAD FMNH2 琥珀酸+ 延胡索酸+ FADH2

2. Member of electron transport chain 呼吸链中的电子传递体共有五种: 2)黄素蛋白(FP) 此类酶所表现出的催化活性与某些金属离子的存 在有密切关系,如NADH脱氢酶和琥珀酸脱氢酶等含 有几个非血红素铁原子,这些铁原子能与硫原子结合 形成铁硫蛋白或铁硫中心,依赖铁的价态改变(Fe2+ Fe3+)来传递电子

此类酶所表现出的催化活性与某些金属离子的存 在有密切关系，如NADH脱氢酶和琥珀酸脱氢酶等含 有几个非血红素铁原子，这些铁原子能与硫原子结合 形成铁硫蛋白或铁硫中心，依赖铁的价态改变(Fe2+  Fe3+)来传递电子。 2). 黄素蛋白 (FP) 呼吸链中的电子传递体共有五种： 2. Member of electron transport chain

2. Member of electron transport chain 呼吸链中的电子传递体共有五种: 3)铁硫蛋白 铁硫蛋白类(iron- sulfur protein)又称非血红 素铁蛋白( nonheme iron protein),含非卟啉和不耐酸 的硫,其作用是借铁的变价互变进行电子传递。 铁硫蛋白最重要的特征是在酸化时释放H2S(酸 不稳定的硫)。其络合物中的铁硫一般以等摩尔存在 ,通常构成铁硫中心Fe252和Fe254,然后再与蛋白质 中的半胱氨酸连接

铁硫蛋白类（iron-sulfur protein）又称非血红 素铁蛋白(nonheme iron protein)，含非卟啉和不耐酸 的硫，其作用是借铁的变价互变进行电子传递。 铁硫蛋白最重要的特征是在酸化时释放H2S（酸 不稳定的硫）。其络合物中的铁硫一般以等摩尔存在 ，通常构成铁硫中心Fe2S2和Fe2S4，然后再与蛋白质 中的半胱氨酸连接。 3). 铁硫蛋白 呼吸链中的电子传递体共有五种： 2. Member of electron transport chain

2. Member of electron transport chain 呼吸链中的电子传递体共有五种: 3)铁硫蛋白 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“FeS”表示。铁 硫中心通过Fe与蛋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

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。 3). 铁硫蛋白 呼吸链中的电子传递体共有五种： 2. Member of electron transport chain