生物氧化

线粒体氧化体系及能量的产生机制思维导图。

生物氧化

• 呼吸链
  • 呼吸链的定义
    • 线粒体内膜中多个可传递电子含辅因子的蛋白质复合体按一定顺序排列形成的电子/氢反应链
  • 呼吸链的组成
    • 复合体I、复合体II、复合体III、复合体IV、泛醌和细胞色素c
  • 呼吸链的电子供体
    • NADH和FADH2
  • 两条呼吸链
    • NADH→复合体I→Q→复合体III→细胞色素c→复合体IV→O2
    • FADH2→复合体II→Q→复合体III→细胞色素c→复合体IV→O2
  • 呼吸链的功能及意义
    • 传递氢和电子
    • O2作为电子的受体会生成水，复合体I、III 、IV具有质子泵功能可将质孑泵出到膜间隙。
• 氧化磷酸化与ATP的生成
  • ATP的生成方式
    • 底物水平磷酸化
    • 线粒体中的氧化磷酸化
  • 氧化磷酸化=呼吸链+ATP合酶生成ATP
  • 氧化磷酸化偶联部位
    • 复合体I、复合体II、复合体IV
  • 氧化磷酸化偶联机制
    • 产生跨线粒体内膜的质子梯度
  • 氧化磷酸化生成ATP的能量来源
    • 质子顺浓度梯度释放的能量
• 影响氧化磷酸化的因素
  • 体内能量状态调节氧化磷酸化速率
    • 体内ADP含量高，速率减慢
    • 体内ATP含量高，速率增快
  • 抑制剂阻断氧化磷酸化过程
    • 呼吸链抑制剂阻断电子传递过程
      • 复合体I抑制剂
        • 鱼藤酮、粉蝶霉素等
      • 复合体II抑制剂
        • 萎锈灵
      • 复合体III抑制剂
        • 抗霉素A
      • 复合体IV抑制剂
        • CN-、CO
    • 解偶联剂阻断ADP的磷酸化过程
      • 呼吸链正常传递电子，但泵出的质子不能通过ATP合酶回流驱动生成ATP
    • ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成
      • 影响ATP合酶活性及呼吸链组分的质子泵功能
  • 甲状腺激素促进氧化磷酸化和产热
    • 甲状腺激素促进细胞膜上的酶表达使ATP加速分解为ADP和Pi
  • 线粒体DNA突变影响氧化磷酸化功能
    • mtDNA可直接影响电子的传递过程或ADP的磷酸化