《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 生物能学与生物氧化（Bioenergetics and Biological Oxidation）第四节 氧化磷酸化作用 oxidation phosphorylation 1/2

Electron-carrying protein complexes THE MOLECULES OF OXIDATIVE Outer PHOSPHORYLATION mitochondrial membrane Inter- NADH-O Ubiquinone Cytochrome Cytochrome c ATP membrane reductase (Q) reductase Cytochrome synthase space oxidase Inner mitochondrial A20 membrane 2H++1202 NADi绝 NAD+ (electron (oxidized Water is a carrier） carrier） by-product ADP ATP +® Mitochondrial matrix The end product

第四节氧化磷酸化作用 oxidation phosphorylation 氧化磷酸化定义： 是指在ATP合酶的催化下，利用电子传递 过程中释放的自由能，由ADP和Pi生成 ATP的过程。 (底物水平磷酸化，光合磷酸化)

第四节 氧化磷酸化作用 oxidation phosphorylation 氧化磷酸化定义： 是指在ATP合酶的催化下，利用电子传递 过程中释放的自由能，由ADP和Pi生成 ATP的过程。 （底物水平磷酸化，光合磷酸化）

ATP synthase Outer membrane (F。F1) Freely permeable to Cristae small molecules and ions Inner membrane 外膜： 可透性 Impermeable to most small molecules and ions, including H时 ○ontains: 内膜： 不透性 Respiratory electron carriers (Complexes I-IV) .ADP-ATP translocases .ATP synthase (FoF1) 嵴 Other membrane transporters 膜间隙 Matrix Contains: .Pyruvate 基质 dehydrogenase complex .Citric acid cycle enzymes ·Fatty acid B-oxidation enzymes .Amino acid oxidation 线粒体的结构 enzymes Ribosomes .DNA,ribosomes .Many other enzymes Porin channels .ATP,ADP,P,Mg+,Ca2+,K+ Many soluble metabolic intermediates

外膜： 可透性 内膜： 不透性 嵴 膜间隙 基质 线粒体的结构

一、氧化磷酸化与电子传递相偶联

一 、氧化磷酸化与电子传递相偶联

(一)电子传递和氧化磷酸化依赖于底物氧化 Add CN- Add succinate 8 Add ADP Pi Time (a)

（一）电子传递和氧化磷酸化依赖于底物氧化

1琥珀酸 (FADH2) 2 ATP 1苹果酸 (NADH 3 ATP 呼吸链每消耗一个氧原子由ADP生成ATP 的分子数，叫磷氧比(PO) PO可以反映呼吸效率

1 琥珀酸 （FADH2） 2 ATP 1 苹果酸 （NADH） 3 ATP 呼吸链每消耗一个氧原子由ADP生成ATP 的分子数，叫磷氧比（P/O） P/O可以反映呼吸效率

(二) 氧化磷酸化必须以电子传递为前提 Add CN- paunsuo Add succinate Add ADP+ Pi Time (a)

（二） 氧化磷酸化必须以电子传递为前提

(三)氧化磷酸化推动电子传递 Add Add venturicidin DNP or Uncoupled oligomycin pawnsuoo Add ADP +P 8 Add paz!soyus d.LV succinate 结论？ Time (b)

（三）氧化磷酸化推动电子传递 结论？

二、电子传递和磷酸化的解偶联 (uncoupling) 解偶联剂(uncoupler.) 2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenol,DNP)

二 、 电 子 传 递 和 磷 酸 化 的 解 偶 联 （uncoupling） 解偶联剂（uncoupler） 2,4-二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol, DNP）

作用实质：DNP为疏水性弱酸，易通过 膜转移质子，消除跨膜质子梯度。 OH N02 N02 +Ht NO2 N02 2,4-Dinitropheno (DNP) (DNP)

（DNP） 作用实质：DNP为疏水性弱酸，易通过 膜转移质子，消除跨膜质子梯度