酶的。NAD接受氢生成 NADH+H,然后通过NADH氧化呼吸链再被氧化成NAD。 NADH+H脱下的2H经复合体I(FMN,Fe-S)传给CoQ,再经复合体Ⅲ(Cytb,Fe-S, Cyt cr) 传至Cytc,然后传至复合体Ⅳ(cyta,Cyta3)最后将2e交给O2 2.琥珀酸氧化呼吸链(FADH2氧化呼吸链)琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的2H经复合 体Ⅱ(FAD,Fe-S,b56)使CoQ形成CoQH2,再往下的传递与NA氧化呼吸链相同。α-磷酸甘油 脱氢酶及脂酰CoA脱氢酶催化代谢物脱下的氢也由FAD接受,通过此呼吸链被氧化,故归属于琥珀酸 氧化呼吸链。 、氧化磷酸化 在机体能量代谢中,ATP是体内主要供能的高能化合物。细胞内ATP形成的主要方式是氧化磷酸 化( oxidative phosphorylation),即是在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP,因此又称为 偶联磷酸化。 细胞内还有一种直接将代谢物分子中的能量转移至ADP(或GDP),生成ATP(或GTP),称为 底物水平磷酸化,已在糖代谢中叙述 (一)氧化磷酸化偶联部位 根据下述实验方法及数据可以大致确定氧化磷酸化的偶联部位,即ATP生成的部位 P/O比值将底物、ADP、H3PO4、Mg2+和分离得到的较完整的线粒体在模拟细胞内液的环 境中于密闭小室内相互作用。发现在消耗氧气的同时消耗磷酸。测定氧和无机磷(或ADP) 的消耗量,即可计算出PO比值。PO比值是指物质氧化时,每消耗1摩尔氧原子所消耗无 机磷的摩尔数(或ADP摩尔数),即生成ATP的摩尔数。已知β一羟丁酸的氧化是通过NADH 呼吸链,测得P/O比值接近3,即该呼吸链传递2H可生成3分子ATP。琥珀酸氧化时,测得 PO比值接近2,即生成2分子ATP,因此表明在NADH与CoQ之间(复合体I)存在偶联 部位。此外,测得抗坏血酸氧化时PO比值接近1,还原型Cytc氧化时PO比值也接近1, 即两者均生成1分子AP;此两者的不同在于,抗坏血酸通过Cytc进入呼吸链被氧化的 而还原型Cytc则经Cyta3被氧化,表明在Cyta到氧之间(复合体Ⅳ)也存在偶联部位 从β-羟丁酸、琥珀酸和还原型Cytc氧化时PAO比值的比较表明,在CoQ与Cytc之间(复 合体Ⅲ)存在另一偶联部位。因此NADH呼吸链存在三个偶联部位,琥珀酸呼吸链存在两个 偶联部位(表8-3) 2.自由能变化 从NAD到CoQ段测得的电位差约0.36V,从CoQ到Cytc电位差为02V,从Cyta3到分子氧 为0.53V。自由能变化(△G°)与电位变化(△EO)之间有以下关系: △G=-nF△EO △G表示pH70时的标准自由能变化;n为传递电子数;F为法拉弟常数(96.5k/mol·V)。计算 结果,他们相应的△G分别约为695、40.5、1023 kJ/mol,而生成每摩尔ATP需能约30.5kJ(73kcal) 可见以上三处均足够提供生成ATP所需的能量。 (二)氧化磷酸化偶联机理 1.化学渗透假说化学渗透假说( chemiosmotic hypothesis)是20世纪60年代初由 Peter Mitchell3 酶的。NAD+接受氢生成 NADH+H+，然后通过 NADH 氧化呼吸链再被氧化成 NAD+。 NADH+H+脱下的 2H 经复合体 I（FMN，Fe-S）传给 CoQ，再经复合体Ⅲ（Cyt b, Fe-S，Cyt c1） 传至 Cyt c，然后传至复合体Ⅳ（Cyt a, Cyt a3）最后将 2e 交给 O2。 2．琥珀酸氧化呼吸链（FADH2 氧化呼吸链） 琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的 2H 经复合 体Ⅱ（FAD，Fe-S，b560）使 CoQ 形成 CoQH2，再往下的传递与 NADH 氧化呼吸链相同。α-磷酸甘油 脱氢酶及脂酰 CoA 脱氢酶催化代谢物脱下的氢也由 FAD 接受，通过此呼吸链被氧化，故归属于琥珀酸 氧化呼吸链。 二、氧化磷酸化 在机体能量代谢中，ATP 是体内主要供能的高能化合物。细胞内 ATP 形成的主要方式是氧化磷酸 化（oxidative phosphorylation），即是在呼吸链电子传递过程中偶联 ADP 磷酸化，生成 ATP，因此又称为 偶联磷酸化。 细胞内还有一种直接将代谢物分子中的能量转移至 ADP（或 GDP），生成 ATP（或 GTP），称为 底物水平磷酸化，已在糖代谢中叙述。 （一）氧化磷酸化偶联部位 根据下述实验方法及数据可以大致确定氧化磷酸化的偶联部位，即 ATP 生成的部位。 1． P/O 比值 将底物、ADP、H3PO4、Mg 2+和分离得到的较完整的线粒体在模拟细胞内液的环 境中于密闭小室内相互作用。发现在消耗氧气的同时消耗磷酸。测定氧和无机磷（或 ADP） 的消耗量，即可计算出 P/O 比值。P/O 比值是指物质氧化时，每消耗 1 摩尔氧原子所消耗无 机磷的摩尔数（或 ADP 摩尔数），即生成 ATP 的摩尔数。已知β—羟丁酸的氧化是通过 NADH 呼吸链，测得 P/O 比值接近 3，即该呼吸链传递 2H 可生成 3 分子 ATP。琥珀酸氧化时，测得 P/O 比值接近 2，即生成 2 分子 ATP，因此表明在 NADH 与 CoQ 之间（复合体Ⅰ）存在偶联 部位。此外，测得抗坏血酸氧化时 P/O 比值接近 1，还原型 Cyt c 氧化时 P/O 比值也接近 1， 即两者均生成 1 分子 ATP；此两者的不同在于，抗坏血酸通过 Cyt c 进入呼吸链被氧化的， 而还原型 Cyt c 则经 Cyt aa3 被氧化，表明在 Cyt aa3 到氧之间（复合体Ⅳ）也存在偶联部位。 从β-羟丁酸、琥珀酸和还原型 Cyt c 氧化时 P/O 比值的比较表明，在 CoQ 与 Cyt c 之间（复 合体Ⅲ）存在另一偶联部位。因此 NADH 呼吸链存在三个偶联部位，琥珀酸呼吸链存在两个 偶联部位（表 8-3）。 2．自由能变化 从 NAD+到 CoQ 段测得的电位差约 0.36V，从 CoQ 到 Cyt c 电位差为 0.21V，从 Cyt aa3 到分子氧 为 0.53V。自由能变化（△GO’）与电位变化（△E O’）之间有以下关系： △GO’= - nF△E O’ △GO’表示 pH7.0 时的标准自由能变化；n 为传递电子数；F 为法拉弟常数(96.5kJ/mol·V)。计算 结果，他们相应的△GO’分别约为 69.5、40.5、102.3kJ/mol，而生成每摩尔 ATP 需能约 30.5kJ（7.3kcal）, 可见以上三处均足够提供生成 ATP 所需的能量。 (二)氧化磷酸化偶联机理 1．化学渗透假说 化学渗透假说（chemiosmotic hypothesis）是 20 世纪 60 年代初由 Peter Mitchell