《生物化学》课程教学课件（讲稿）第九章 生物氧化 Biological oxidation 第三节 氧化磷酸化

细胞色素C 膜间胶（，正板） CoQ,泛罷 03+21 HO NADH+H NAD Matrix (N side) 琥珀酸延胡索酸 基质(N侧，负极) 复合体 复合体亚： 复合体正 复合体V NADH:泛醌氧化还 琥珀酸脱氢酶 泛醌：细胞色素c氧化 细胞色素氧化酶 原酶 还原酶 捕助因子： 捕助因子： 捕助因子： 铺助因子： FMN→Fe-S FAD-Fe-S Fe-S,血红素 血红素，Cu离子 每一个电子对传送至Q 2个电子传送至Q 每一个电子对传送至细 4e+4H结合到 驱使4H+系出 胞色素C翠使4H+系出 O2形成2HO: 4个H从基质泵出

第三节 氧化磷酸化

第三节 氧化磷酸化

一、ATP的生成方式 1底物水平磷酸化 2氧化磷酸化 (电子传递体系磷酸化)

一、ATP的生成方式 1 底物水平磷酸化 2 氧化磷酸化 （电子传递体系磷酸化）

(一)底物水平磷酸化 1.定义：由底物分子因脱氢或脱 水而使分子内部能量重新分配产生 的高能磷酸键（或高能硫酯键)， 在激酶作用下将高能键上的键能直 接转移给ADP(或GDP)而生成 ATP(或GTP)的反应

（一）底物水平磷酸化 1.定义：由底物分子因脱氢或脱 水而使分子内部能量重新分配产生 的高能磷酸键（或高能硫酯键）， 在激酶作用下将高能键上的键能直 接转移给ADP（或 GDP）而生成 ATP（或 GTP）的反应

2.举例：糖酵解过程的底物磷酸化： CHO dehydrogenase Co-P CHOH +NAD++Pi+ +NADH CHOH CH2OP +H* CH2OP G-1,3-2P 0 co-D n CHOH +ADpPhosphoglyceric kinase CHOH +ATP CH2OP CH2OP 3-PG

2.举例：糖酵解过程的底物磷酸化: CHO CHOH CH2O P +NAD+ + Pi CO~ CHOH CH2O P P O +NADH +H+ dehydrogenase G-1,3-2P CO~ CHOH CH2O P P O +ADP COH CHOH CH2O P O +ATP Phosphoglyceric kinase 3-PG

COOH COOH Enolase C-0 +H20 CH,-OH CH, PEP COOH COOH C-0 +ADP、 Pyr kinase C-OH ATP CH CH2

P COOH H—C—O— CH2—OH Enolase COOH C—O~ CH2 P + H2O PEP COOH C—O~ CH2 P +ADP Pyr kinase COOH C—OH CH2 + ATP

(二)氧化磷酸化的概念： 1.定义：生物氧化过程中，代谢物脱 下的氢和电子沿呼吸链传递过程中， 逐步释放能量使ADP氧化生成ATP。 这种氧化与磷酸化紧密偶联的过程 称氧化磷酸化作用

（二）氧化磷酸化的概念： 1.定义：生物氧化过程中，代谢物脱 下的氢和电子沿呼吸链传递过程中， 逐步释放能量使ADP氧化生成ATP。 这种氧化与磷酸化紧密偶联的过程 称氧化磷酸化作用

2、呼吸链成分的排列次序 标准氧化还原电位及自由能变化 复合体体外拆开与重组 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧

2、呼吸链成分的排列次序 标准氧化还原电位及自由能变化 复合体体外拆开与重组 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧

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 E V) NADNADH+H -0.32 FMN/FMNH2 -0.30 FAD/FADH2 -0.06 Cyt b Fe3+/Fe2+ 0.04(或0.10) Q10/Q10H2 0.07 Cyt c Fe3+/Fe2+ 0.22 Cyt c Fe3+/Fe2+ 0.25 Cyt a Fe3+/Fe2+ 0.29 Cyt a Fe3+/Fe2+ 0.55 1/202/H20 0.82

电子传递链自由能变化 区段 电位变化 自由能变化 能否生成ATP (E) G =-nF E" (G 是否大于30.5KJ NAD+CoO 0.36V 69.5KJ/mol 能 CoQ-Cyt c 0.21V 40.5KJ/mol 能 Cyt aa0, 0.53V 102.3KJ/mol 能 琥珀酸 氧化磷酸化偶联部位 FAD (Fe-S) NADH→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cyt aas→O2 (Fe-S) ATP —ATP ATP

呼吸链电子传递过程中，哪些区段 放出的能量能实现ADP的磷酸化？