7-线粒体电子传递链.pdf

线粒体电子传递链-介绍真核生物线粒体电子传递链的组成、电子传递过程、能量释放及质子外运NADH辅辅 酶酶 Q（CoQ）Fe-SCyt c1O2Cyt bCyt cCyt aa3琥珀酸琥珀酸/脂肪酸等脂肪酸等黄素蛋白黄素蛋白（F AD）黄素蛋白黄素蛋白（FMN）细胞色素类细胞色素类铁硫蛋白铁硫蛋白（Fe-S）铁硫蛋白铁硫蛋白（Fe-S）1、电子传递链的组成 呼吸链大致可分为4个部分：NADH-Q 还原酶 琥珀酸-Q 还原酶 细胞色素还原酶 细胞色素氧化酶 NADH-Q还原酶 NADH脱氢酶 复合体I 相对分子量850kD 至少34条多肽链 第一个质子泵 辅基：FMN Fe-S，UQ电子传递过程FMN FMNH2Q QH2Fe-S聚簇和Fe-S蛋白电子传递过程NADHFMNH2NADH+H+FMNFMNH2+NAD+FMNH2Fe-S2Fe3+2Fe2+FeSQH22Fe2+Q2Fe3+QH2释放自由能的过程释放自由能的过程,-69.5KJ/mol,将将四个四个H+由由线粒体基质转移到内外膜间隙线粒体基质转移到内外膜间隙 辅酶Q 泛 醌,脂 溶 性 辅 酶,可与膜结合或游离 呼吸链中是一个和蛋白质结合不紧的辅酶，使它在黄素蛋白类和细胞色素之间能够作为一种灵活的载体而起作用。CoQ不但可接受NADH脱氢酶的氢，还接受线粒体其它黄素酶类脱下的电子和氢，在电子传递链中居于中心位置。琥珀酸-Q还原酶 复合体II 嵌在线粒体内膜内的酶蛋白 完整酶包括琥珀酸脱氢酶 辅基FAD、Fe-S，是否含有Cytb未定论 细胞色素还原酶 复合体III,辅酶Q-细胞色素c还原酶,细胞色素bc1复合体,bc1 辅基:血红素b562 b566 c1和Fe-S 细胞色素:一类含有血红素辅基的电子传递蛋白质的总称 还原型的细胞色素具有明显的可见光谱吸收现象,三条吸收峰,根据吸收峰的差异分为a,b,c三类 每一类中根据其血红素辅基吸收峰的差异(b566,b562;c,c1)或在蛋白质分子中的分布位置(a,a3)分为不同类别b型血红素型血红素c型血红素型血红素a型血红素型血红素电子转移和质子转移途径 电子转移途径QH2(e)Fe-S cytC1cytCQ-(e)b566b562 Q-QH2Q循环 作用:将电子从QH2转移到细胞色素C 将4个H+由基质转运到内外膜间隙 细胞色素C 球形蛋白,13 kD;唯一能溶于水的细胞色素;了解最透彻的细胞色素蛋白 Fe与甲硫氨酸残基的硫原子和组氨酸的氮原子相连;血红素基团由赖氨酸残基形成环状包围,可与细胞色素还原酶或细胞色素氧化酶的负电荷部位结合,进而引起电子转移 无血红素细胞色素c(细胞溶胶)可通过线粒体外膜蛋白通道自由扩散到内外膜间隙,在细胞色素c血红素裂合酶催化下与血红素结合,引起构象变化,被锁在内外膜间,成为成熟的细胞色素c 作用:复合体III和IV间传递电子 细胞色素c氧化酶,复合体IV,跨膜蛋白,十个亚基组成 四个氧化还原中心:血红素a,a3(所处位置不同)和两个铜离子CuA,CuB(结合蛋白不同)组成两个单位或簇:血红素a-CuA位于亚基II;血红素a3-CuB位于亚基I 细胞色素氧化酶 cytCCuAcytacyta3CuBO2 伴随质子跨膜运输电子传递的总路线E0=0.360VG0=-69.5kJ/molE0=0.190VG0=-36.7kJ/molE0=0.580VG0=-112kJ/molE0=0.015VG0=-2.9kJ/mol2、电子传递的抑制剂 能够阻断电子传递链中某部位电子传递的物质,称为电子传递抑制剂 利用专一性的电子传递抑制剂选择性地阻断电子传递链中某个步骤，再测定各个组分的氧化-还原态情况，是研究传递链顺序的一种重要方法eee抗霉素A氰化物CO鱼藤酮NADHFMNCoQbc1caa3O2