细胞的能量转换：线粒体和叶绿体.ppt

Q循环示意图cytc氧化酶，以二聚体存在，单体含1个cyta、a3和2个Cu原子。作用：电子从cytc→氧传递路线：cytc→CuA→cyta→a3-CuB→O2每转移一对电子，从基质中摄取4个H+，其中2个用于水形成，另2个被转至膜间隙。结果：?4还原态cytc+8H+(M)+O2→4氧化态cytc+4H+(C)+2H2O（4）复合物Ⅳ呼吸链传递的主要是NADH，而FADH2较少，可将呼吸链分为主、次两条：01主链由复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组成，催化NADH氧化02次链由复合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组成，催化琥珀酸氧化034、两条主要的呼吸链两条主要的呼吸链Molecularbasisofoxidation:Electron-transportchain（三）ATP合酶(ATPsynthetase)的结构和作用机理是生物能量转化的核心酶。参与氧化磷酸化和光合磷酸化，催化合成ATP。存在于线粒体内膜、叶绿体类囊体膜、异氧菌和光合菌质膜上。膜结合状态下具有ATP合成活性，分离状态下具水解ATP的活性。010203TheATPsynthaseisareversiblecouplingdevice1.ATP合酶(F0F1-ATP酶)的结构F1:5种多肽组成的九聚体(3α3βγδε)，α和β交替排列，如桔瓣。γ贯穿αβ复合体，并与F0接触，ε帮助γ与F0结合。δ与F0的两个b亚基形成固定αβ复合体的结构。具3个ATP合成催化位点,每个β亚基1个。F0:由3个亚基组成的15聚体(1a:2b:12c)。c亚基在膜中形成物质运动的环，b亚基与δ固定F1；a亚基是质子通道。ATP合酶的结构F0:1a：2b：12cF1:5subunitsintheratio3?:3?:1?:1?:1?在合成ATP时，在流过F0的a亚基的H+推动下,由12个c亚基组成的转子发生旋转，带动?转动，?依次与3个β亚基作用，使β亚基催化位点构象发生变化，催化ATP合成氧化磷酸化与电子传递的偶联呼吸链中有3个部位自由能变化较大，是呼吸链氧化还原放能与ATP合成偶联部位，可被特异性抑制剂阻断。这3个部位分别是复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，它们每传递1对电子，释放的自由能足够合成1分子ATP。而复合物Ⅱ释放的自由能不足以合成1个分子ATP,不是ATP合成的偶联位点。NADH?O2:3ATP/2e;FADH2?O2:2ATP/2eSummaryofthemajoractivitiesduringaerobicrespirationinamitochondrion氧化与磷酸化的偶联机制一直是研究氧化磷酸化作用的关键01主要的假说有：02化学渗透学说(chemiosmoticcouplinghypothesis)03构象偶联假说(conformationalcouplinghypothesis)04（四）氧化磷酸化的偶联机理MitchellP.1961提出“化学渗透假说(ChemiosmoticHypothesis)”，70年代化学渗透假说得到大量实验的支持，成为一种较为流行的假说，Mitchell也因此获得1978年诺贝尔化学奖。管状嵴线粒体标志酶为细胞色素C氧化酶。02内膜具丰富的蛋白质和酶类，主要有参与氧化磷酸化电子传递的蛋白质复合体及ATP合成的酶类，以及其它一些参与物质运输与合成的酶类。013、膜间隙(intermembranespace)宽6-8nm，含大量可溶性酶、底物和辅助因子标志酶为腺苷酸激酶，催化ATP分子的末端磷酸基团转移到AMP01024、基质（matrix）除糖酵解外，其它参与生物氧化的酶均在线粒体基质中：TCA循环、脂肪酸和丙酮酸氧化的酶。标志酶为苹果酸脱氢酶。含一套完整的转录和翻译体系：mtDNA，70S核糖体，tRNA、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。壹贰是细胞进行生物氧化的主要场所，糖类、脂肪和氨基酸最终的氧化均发生在线粒体。并将氧化与磷酸化偶联，合成ATP。(一)真核细胞中的氧化作用(oxidation)葡萄糖和脂肪酸是真核细胞能量的主要来源。糖的氧化在胞质中，糖经糖酵解氧化生成丙酮酸；丙酮酸进入线粒体，脱羧生成乙酰CoA乙酰CoA进入TCA循环，彻底氧化成CO2脂肪的氧化：脂肪先在胞质中水解成脂肪酸，脂肪酸进入线粒体基质，通过β氧化途径生成乙酰CoA，及1分子NADH和FADH2。3、氨基酸的氧化乙酰辅酶A是线粒体能量代谢的核心分子。TCA循环：乙酰CoA和草酰乙酸结合生成柠