有氧呼吸.ppt

概念:是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化过程; 是最普遍、最重要的生物氧化方式。途径: EMP,TCA 循环特点: 必须指出,在有氧呼吸作用中,底物的氧化作用不与氧的还原作用直接偶联,而是底物在氧化过程中释放的电子先通过电子传递链(由各种电子传递体,如 NAD,FAD, 辅酶 Q和各种细胞色素组成) 最后才传递到氧。 2、有氧呼吸★★★由此可见, TCA 循环与电子传递是有氧呼吸中两个主要的产能环节。 Figure. Aerobic respiration 16 电子传递与氧化呼吸链?定义: 由一系列氧化还原势不同的氢传递体组成的一组链状传递顺序。在氢或电子的传递过程中,通过与氧化磷酸化反应发生偶联,就可产生 ATP 形式的能量。?部位:原核生物发生在细胞膜上,真核生物发生在线粒体内膜上?成员: 电子传递是从 NAD 到O 2,电子传递链中的电子传递体主要包括 FMN 、 CoQ 、细胞色素 b 、 c 1、 c、 a 、a 3和一些铁硫旦白。这些电子传递体传递电子的顺序,按照它们的氧化还原电势大小排列,电子传递次序如下: MH 2 →→→ NAD FMN C 0Q b (-) () C 1C a a 3 O 2H 2O (+) (+) (+) 呼吸链中 NAD + /NADH 的E 0’值最小,而 O 2 /H 2O的E 0’值最大,所以,电子的传递方向是: NADH O 2 上式表明还原型辅酶的氧化,氧的消耗,水的生成。 NADH+H +和 FADH 2的氧化,都有大量的自由能释放。证明它们均带电子对,都具有高的转移势能,它推动电子从还原型辅酶顺坡而下,直至转移到分子氧。电子传递伴随 ADP 磷酸化成 ATP 全过程,故又称为氧化呼吸链。呼吸链的功能: 一是传递电子;二是将电子传递过程中释放的能量合成 ATP ——这就是电子产地磷酸化作用(或称氧化磷酸化作用)。自 EMP 2NADH 2自乙酰 CoA 2NADH 2自 TCA 6NADH 2自 TCA 2FADH 2高能水平低氧化还原势氧化态还原态还原态氧化态氧化态还原态还原态醌氧化态氧化态还原态脱氢酶 NAD FADH 2H 2O NADH 2 FAD 1/2O 2 +2H +低能水平高氧化还原势 FP Fe-S Cyt .b Cyt .c Cyt .a Cyt .a 3氧化酶典型的呼吸链原核生物呼吸链的特点?存在于细胞膜上?呼吸链中的氧还载体取代性强,如 CoQ 可被 MK 取代?呼吸链中的氧还载体的数量在不同的种间,不同的环境条件下可增可减?有分支呼吸链的存在,表现在来自不同的底物的还原力进入呼吸链时有不同的分支,不同的微生物细胞色素系统有别,如 E. Coli 在缺氧时,呼吸链分为两支,即 Cyt .b 556 Cyt .o; Cyt .b 558 Cyt .d ?? NAD NAD :含有它的酶能从底物上移出一个质子和两个电子,成为还原态 NDAH+H +。?? FAD FAD 和和 FMN FMN :黄素蛋白的辅基, ??铁硫蛋白( 铁硫蛋白( Fe-S Fe-S ) ):传递电子的氧化还原载体辅基为分子中的含铁硫的中心部分。存在于呼吸链中几种酶复合体中,参与膜上的电子传递。在固氮、亚硫酸还原、亚硝酸还原、光合作用、分子氢的激活和释放以及链烷的氧化作用中也有作用。在呼吸链的“2 Fe+2S ”中心每次仅能传递一个电子。??泛醌(辅酶泛醌(辅酶 Q Q) ):脂溶性氢载体。广泛存在于真核生物线粒体内膜和革兰氏阴性细菌的细胞膜上;革兰氏阳性细菌和某些革兰氏阴性细菌则含甲基萘醌。在呼吸链中醌类的含量比其他组分多 10~15 倍,其作用是收集来自呼吸链各种辅酶和辅基所输出的氢和电子,并将它们传递给细胞色素系统。??细胞色素系统细胞色素系统:位于呼吸链后端,功能是传递电子。微生物中重要的呼吸链组分 NAD + is one of a small number of biomolecules that function as redox carriers; alternately get reduced, then oxidized. ? View NAD in oxidized and reduced forms ? Note: very small concentrations of NAD + in cell; so must continuall