生物氧化氧化磷酸化作用2025/4/5
生物氧化 氧化磷酸化作用 2025/4/5 1
·氧化磷酸化作用(oxidativephosphorylation)伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化作用根据生物氧化方式：底物水平磷酸化氧化磷酸化电子传递体系磷酸化2025/4/52
• 氧化磷酸化作用(oxidative phosphorylation) 伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化作用 2025/4/5 2 底物水平磷酸化 电子传递体系磷酸化 氧化磷酸化 根据生物氧化方式：
(一)底物水平磷酸化1. 定义:底物被氧化时伴随着分子内部能量的重新分布，形成了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用使磷酸基团转移到ADP上形成ATPX~ Pi+ADP→ATP+X32025/4/5
2025/4/5 3 (一)底物水平磷酸化 1. 定义： 底物被氧化时伴随着分子内部能量的重新分布，形成 了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用使 磷酸基团转移到ADP上形成ATP。 X～ Pi + ADP → ATP + X
2.举例：糖酵解过程中的底物水平磷酸化O0磷酸甘油酸激酶PCOCOHPhosphoglyceric+ADPCHOHCHOH +ATP(1)kinaseCH,OPCH,OP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸COOHCOOH丙酮酸激酶PyrkinaseCOH + ATPP+ADP(2)CH2CH2丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2025/4/54
2025/4/5 4 2. 举例：糖酵解过程中的底物水平磷酸化 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 （1） 磷酸甘油酸激酶 （2） 磷酸烯醇丙酮酸 丙酮酸 丙酮酸激酶
3.特例：三羧酸循环中的底物水平磷酸化（P196）琥珀酸硫激酶琥珀酸+CoA+GTP琥珀酰CoA+Pi+GDP高能硫酯键化合物，通过酶的作用，使磷酸基团转移到GDP上形成GTP。2025/4/55
2025/4/5 5 3. 特例：三羧酸循环中的底物水平磷酸化（P196） 琥珀酸硫激酶 琥珀酰CoA + Pi + GDP 琥珀酸 + CoA + GTP 高能硫酯键化合物，通过酶的作用，使磷酸基团转移到GDP上 形成GTP
(二）电子传递体系磷酸化1. 定义:当电子从NADH或FADH经过电子传递体系（呼吸链）传递给氧生成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP，这一全过程称为电子传递体系磷酸化。是生物体内生成ATP的主要方式2025/4/56
2025/4/5 6 (二)电子传递体系磷酸化 1. 定义： 当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系（呼吸 链）传递给氧生成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP ，这一全过程称为电子传递体系磷酸化。 是生物体内生成ATP的主要方式
AH2NADH+H2H-(或FADH2)氧化过程电子传递链氧化磷酸化NAD*1/202(或FAD)A释放能量ATP磷酸化过程ADP+PiATP合成酶氧化与磷酸化偶联2025/4/57
2025/4/5 7 氧化 与磷酸化偶联
(三)呼吸链与ATP生成量的关系1.P/O比值同ATP生成量的关系物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗的无机磷酸的摩尔数（或ADP的摩尔数），即生成ATP的摩尔数，称为P/O比值。2025/4/58
2025/4/5 8 (三)呼吸链与ATP生成量的关系 1. P/O比值同ATP生成量的关系 物质氧化时，每消耗1 mol氧原子所消耗的无机磷酸 的摩尔数（或ADP的摩尔数），即生成ATP的摩尔数 ，称为P/O比值
离体线粒体实验中测得一些底物的P/O比值底物呼吸链的组成直生成ATP数P/O值2.5β-羟丁酸NADH→FMN—CoQ→Cyt→0,2.4～2.8琥珀酸1.71.5FADH,→CoQ-CytO,维生素C0.881Cytc-Cytaa3O,细胞色素cCytaa3→0z 0.61～0.6892025/4/5
2025/4/5 9 离体线粒体实验中测得一些底物的P/O比值 β-羟丁酸 NADH→FMN→CoQ→Cyt→O2 2.4～2.8 2.5 琥珀酸 FADH2→CoQ→Cyt→O2 1.7 1.5 维生素C Cytc→Cytaa3→O2 0.88 1 细胞色素c Cytaa3→O2 0.61～0.68 1 底物 呼吸链的组成 P/O值 生成ATP数
2.电子传递时自由能变化同ATP生成量的关系△G0'= - nF△E0AG：标准自由能变化：n：迁移的电子数；·F：法拉第常数：△E：氧化还原电位差102025/4/5
2. 电子传递时自由能变化同ATP生成量的关系 ΔG θ' = - nFΔEθ' • ΔGθ'：标准自由能变化；n：迁移的电子数； • F：法拉第常数； Δ Eθ'：氧化还原电位差 2025/4/5 10