UQ电子传递体.PPT

第四章： 植物的呼吸作用 一、呼吸代谢途径的多样性； 二、呼吸链氧化磷酸化； 三、呼吸作用与农业。 * 呼吸作用的概念及生理意义 植物的呼吸代谢途径 生物氧化 呼吸过程中能量的贮存和利用 呼吸作用的调节和控制 影响呼吸作用的因素 呼吸作用与农业生产 * 生物氧化 有机物质在生物体内进行氧化，消耗氧气，生成CO2和水，放出能量的过程。 与燃烧等非生物氧化不同 它是在生活细胞内，在常温、常压、接近中性的pH和有水的环境下，在一系列酶以及中间传递体的共同作用下逐步地完成的，而且能量也是逐步释放的。 * 呼吸链： 呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列电子传递体有顺序的传递到分子氧的总轨道。 传递体分为两种： H传递体 电子传递体 H传递体，传递H，作为脱氢酶的辅基： 有NAD、NADP、FMN、FAD、ＵＱ 电子传递体：细胞色素体系和铁硫蛋白Fe-S，只传递电子。 细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的结合蛋白，通过铁卟啉辅基中的铁离子完成对电子的传递。 * 细胞色素：有很多种类，电子传递链中存在5中，细分：cyta cyta3 cytb562 cytb566 cytc cytc1 等等，统分为3类：cyta cytb cytc . Cyta的辅基——血红素A cytb的辅基——血红素B cytc的辅基——血红素C cytb 和 cytc1 都是线粒体内膜上的嵌入蛋白，这两种细胞色素是以复合体的形式存在，复合体中有Fe-S蛋白。 Cytb 有质子泵的功能。 * Cytc是电子传递中唯一的外周蛋白，它位于线粒体内膜外侧，含有104个AA残基，分子量为13000，可接受cytc1传递来的电子，并转移给cyta..a3 cyta.a3 是 cyta 和cyta3的复合体，复合体中还含有２个铜原子，cyta.a3是跨膜蛋白，可接受cytc传来的电子，交给分子氧，生成水。同时可将基质中的至少２个氢离子泵到线粒体内膜外侧，有泵的功能。cyta.a3又称为细胞色素Ｃ氧化酶。 * 相对分子量 辅基 组成成分 电子供体 电子受体 复合体Ⅰ 88万 FMN Fe-S NADH脱氢酶FMN Fe-S NADH CoQ 复合体Ⅱ 14 FAD Fe-S 琥珀酸脱氢酶FAD Fe-S FADH CoQ 复合体Ⅲ 25 Hemeb562,b566 Fe-S hemec Cytb cytc Fe-S CoQ cytc 复合体Ⅳ 16 Hemea heme a3 Cua Cub 细胞色素氧化酶复合体Cyta cyta3 cytc O2 * QH2有2个质子和电子,将其中高势能的1电子传给铁硫,传给细胞色素和氧,同时释放2个质子,失去1电子的QH2成为半醌阴离子,另外1电子传给细胞色素B,还原成Q, 细胞色素B将电子又传给Q,在质子的参入下,重新合成QH2 * 呼吸抑制剂的作用： 　　能够阻断电子传递链中某一部位的电子传递的物质 * ⑴鱼藤酮、安米妥：可阻断电子由NADH向UQ传递； ⑵丙二酸：阻断电子由琥珀酸向FAD的传递； ⑶抗霉素A：抑制电子从Cytb/c1传递到Cytc； ⑷氰化物、叠氮化物、CO：阻止电子由Cyta3传给氧。 当某一部位被电子传递抑制剂作用后,其下游由于无电子供应,各组分处于氧化态,其上游由于电子传不走,各组分处于还原态.利用这个原理,可用不同的抑制剂测定各组分的排列顺序． * 1、氧化磷酸化： 在生物氧化过程中伴随发生的ADP被磷酸化形成ATP的现象，即氧化作用与磷酸化同时进行。 * 二、氧化磷酸化 2、氧化磷酸化的机理—化学渗透假说 线粒体基质的NADH传递电子给O2的同时，3次释放H+到胞间隙，使膜内外产生跨膜电化学势梯度，驱动ATP的合成。 耦联位点 * 3、P/O比　指呼吸过程中无机磷消耗量或产生ATP的量和原子氧消耗量的比值，是线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标。 * 4、偶联反应： 氧化与磷酸化相偶联，二者相互联系，相互依赖磷酸化作用所需要的能量由氧化作用供给，氧化作用产生的能量通过磷酸化作用贮存起来。 若偶联被破坏，氧化磷酸化作用就受阻。 5解偶联剂： 2 , 4 – 二硝基苯酚　 *