呼吸鏈專題知識(shí)培訓(xùn)課件

1、呼吸鏈專題知識(shí)呼吸鏈專題知識(shí)一、 呼吸鏈的概念 在生物氧化過(guò)程中，代謝物脫下的氫經(jīng)過(guò)一系列的傳遞體的傳遞，最終交給分子氧生成水，這一電子傳遞體系稱為呼吸鏈。 在生物細(xì)胞中，接受代謝物上脫下的氫(或電子)的載體有三種 NAD+、NADP+ 和 FAD。 呼吸鏈專題知識(shí)2一、 呼吸鏈的概念 在生物氧化過(guò)程中，代謝一、 呼吸鏈的概念 其中NADPH不進(jìn)入呼吸鏈合成ATP，而是作為生物合成的還原劑；只有NADH和FADH2進(jìn)入呼吸鏈。所以呼吸鏈有兩條：由NADH開(kāi)始的呼吸鏈 NADH呼吸鏈；由FADH2開(kāi)始的呼吸鏈 FADH2呼吸鏈。呼吸鏈專題知識(shí)3一、 呼吸鏈的概念 其中NADPH不進(jìn)入呼吸鏈合成A

2、TP NAD+是水溶性的，與酶蛋白可逆結(jié)合而往返于線粒體基質(zhì)與內(nèi)膜之間（但不能透過(guò)內(nèi)膜）。 在線粒體的基質(zhì)中，NAD+接受代謝物上脫下的氫，生成NADH；然后與酶蛋白脫離，擴(kuò)散至線粒體內(nèi)膜的內(nèi)表面，將氫(電子)傳遞給下一個(gè)電子傳遞體，自身又再生成 NAD+，返回線粒體基質(zhì)繼續(xù)參與代謝物的脫氫反應(yīng)。 呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 1. NAD+二. 呼吸鏈的組成呼吸鏈專題知識(shí)4 NAD+是水溶性的，與酶蛋白可逆結(jié)合而往返于線粒體基二. 呼吸鏈的組成 黃素蛋白是指以黃素核苷酸(FAD或FMN)為輔基的酶。所以，黃素蛋白有兩種，分別以FAD及FMN作為輔基。 FP分布在線粒體的內(nèi)膜上。它的輔基FA

3、D或FMN與蛋白質(zhì)部分結(jié)合得很牢固，有的甚至是共價(jià)連結(jié)。 FP在呼吸鏈中作為雙電子傳遞體。 2. 黃素蛋白 (FP)呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)5二. 呼吸鏈的組成 黃素蛋白是指以黃素核苷酸(FA二. 呼吸鏈的組成 鐵硫蛋白含鐵原子(非血紅素的鐵)和硫原子(對(duì)酸不穩(wěn)定的硫)，兩者一般以等摩爾存在，構(gòu)成2Fe-2S簇、4Fe-4S簇，稱為鐵硫中心，常用符號(hào)“Fe-S”表示。鐵硫中心通過(guò)Fe與蛋白質(zhì)的半胱氨酸殘基連接。 鐵硫中心只有1個(gè)Fe起氧化還原反應(yīng)，在氧化型（Fe3+）和還原型（Fe2+）之間轉(zhuǎn)變。 3. 鐵硫蛋白呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)6二. 呼吸鏈

4、的組成 鐵硫蛋白含鐵原子(非血紅素的鐵二. 呼吸鏈的組成3. 鐵硫蛋白呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)7二. 呼吸鏈的組成3. 鐵硫蛋白呼吸鏈中的電子傳遞體共有二. 呼吸鏈的組成 鐵硫蛋白在呼吸鏈中不傳遞氫，作為單電子傳遞體。 呼吸鏈中的鐵硫蛋白通常與其它的電子傳遞體的蛋白質(zhì)（如黃素蛋白、細(xì)胞色素）結(jié)合成復(fù)合物，從而具有不同的氧化還原電位，在呼吸鏈的不同部位傳遞電子。3. 鐵硫蛋白呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)8二. 呼吸鏈的組成 鐵硫蛋白在呼吸鏈中不傳遞氫，作二. 呼吸鏈的組成 輔酶Q屬于醌類，由于它廣泛存在于生物系統(tǒng)中，所以又叫泛醌(UQ)。 輔酶Q是呼吸鏈中

5、唯一的非蛋白質(zhì)組分。它分子小，且呈脂溶性，可以在線粒體內(nèi)膜的磷脂雙分子層的疏水區(qū)自由擴(kuò)散，往返于比較固定的蛋白質(zhì)類的電子傳遞體之間進(jìn)行電子傳遞。4. 輔酶Q (CoQ)呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)9二. 呼吸鏈的組成 輔酶Q屬于醌類，由于它廣泛存在二. 呼吸鏈的組成4. 輔酶Q (CoQ)呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)10二. 呼吸鏈的組成4. 輔酶Q (CoQ)呼吸鏈中的電呼吸鏈專題知識(shí)培訓(xùn)課件二. 呼吸鏈的組成 根據(jù)還原型細(xì)胞色素的吸收光譜的吸收峰位置不同，將細(xì)胞色素分為a、b、c三類。每一類中又有不同的亞類。不同類型的細(xì)胞色素，其輔基結(jié)構(gòu)以及輔基與蛋白質(zhì)

6、的結(jié)合方式不同。 在動(dòng)物的呼吸鏈中，至少有5種細(xì)胞色素 b、c1、c、a、a3，其中Cyta和Cyta3組成復(fù)合物Cytaa3。Cytc在復(fù)合物和之間傳遞電子，它是內(nèi)膜外側(cè)的外周蛋白。 5. 細(xì)胞色素 (Cyt)呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)12二. 呼吸鏈的組成 根據(jù)還原型細(xì)胞色素的吸收光譜的二. 呼吸鏈的組成5. 細(xì)胞色素 (Cyt)Cytc呼吸鏈中的電子傳遞體共有五種： 呼吸鏈專題知識(shí)13二. 呼吸鏈的組成5. 細(xì)胞色素 (Cyt)Cytc呼吸 呼吸鏈中的電子傳遞有著嚴(yán)格的方向和順序，即電子從氧化還原電位較低的傳遞體依次通過(guò)氧化還原電位較高的傳遞體逐步流向氧分子。三. 呼

7、吸鏈的電子傳遞順序NADHFMNFe-SCoQCytbFe-SCytc1CytcCytaa3O2FAD呼吸鏈專題知識(shí)14 呼吸鏈中的電子傳遞有著嚴(yán)格的方向和順序，即電子從氧化三. 呼吸鏈的電子傳遞順序呼吸鏈專題知識(shí)15三. 呼吸鏈的電子傳遞順序呼吸鏈專題知識(shí)15三. 呼吸鏈的電子傳遞順序 第一條呼吸鏈中的黃素蛋白又叫NADH脫氫酶，因?yàn)樗鼘ADH上的氫通過(guò)它的輔基FMN交給鐵硫蛋白，即催化NADH脫氫。 Cytaa3是呼吸鏈中的最后一個(gè)電子傳遞體，將電子直接交給分子氧，所以又叫細(xì)胞色素氧化酶，或末端氧化酶。呼吸鏈專題知識(shí)16三. 呼吸鏈的電子傳遞順序 第一條呼吸鏈中的黃素蛋白又呼吸鏈的各個(gè)組

8、分除NADH外，都分布在線粒體的內(nèi)膜上，而且在膜上有著特定的不對(duì)稱分布。有一些組分常結(jié)合在一起，形成復(fù)合物嵌在膜內(nèi)。在呼吸鏈中，有四個(gè)復(fù)合體，如下圖：四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布 O2NADH FMNFe-S FADFe-SCoQ Cytb Fe-S Cytc1Cytc Cytaa3呼吸鏈專題知識(shí)17呼吸鏈的各個(gè)組分除NADH外，都分布在線粒體的內(nèi)膜上，而且在四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布 O2NADH FMNFe-S FADFe-SCoQ Cytb Fe-S Cytc1Cytc Cytaa3復(fù)合物I：NADH脫氫酶復(fù)合物II：琥珀酸脫氫酶復(fù)合物III：細(xì)胞色素b、c1復(fù)合體復(fù)合

9、物IV：細(xì)胞色素氧化酶 呼吸鏈專題知識(shí)18四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布 O2NADH FMN四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布CoQ在線粒體內(nèi)膜中自由擴(kuò)散，往返于復(fù)合物、和之間進(jìn)行電子傳遞；Cytc在復(fù)合物和之間傳遞電子，它是內(nèi)膜外側(cè)的外周蛋白。 O2NADH FMNFe-S FADFe-SCoQ Cytb Fe-S Cytc1Cytc Cytaa3呼吸鏈專題知識(shí)19四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布CoQ在線粒體內(nèi)膜中自四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex I: Transports protons from the matrix to the cytosol呼吸鏈

10、專題知識(shí)20四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex I: 四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex II: Succinate-coenzyme Q reductase呼吸鏈專題知識(shí)21四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex II:Complex III: Drives proton transort四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布呼吸鏈專題知識(shí)22Complex III: Drives proton traComplex III: Drives proton transport四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布呼吸鏈專題知識(shí)23Complex III: Drives proton tra四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex IV: Cytochrome c oxidase呼吸鏈專題知識(shí)24四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布Complex IV:四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布牛新心線粒體 Cytbc1呼吸鏈專題知識(shí)25四. 呼吸鏈組分在線粒體內(nèi)膜上的分布牛新心