,乙酰CoA氧化释放的大部分能量 都储存在辅酶(NADH和FADH2)分子中。细胞利用线粒 体内膜中一系列的电子载体(呼吸链),伴随着逐步电 子传递,将NADH或FADH2进行氧化,逐步收集释放的 自由能最后用于ATP的合成,将能量储存在ATP的高能 磷酸键。
NADH + 1/2 O2------ NAD++ H2O + 能量 FADH2 + 1/2 O2------ FAD++ H2O + 能量
ATP合成酶的结构和作用机理
ATP合成酶,分为球形的F1(头部)和嵌入膜中的F0(基部), 它可以利用质子动力势合成ATP,每秒钟可产生100个ATP。
ATP合成酶的作用机制
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F1头部:为水溶性的蛋白 质,从内膜突出于基质, 可以利用质子动力势合成 ATP。
F1是由9个亚基组成的 α3β3γδε复合体,具有三个 ATP合成的催化位点(β亚 基)。α和β单位交替排列 成桔瓣状结构。
线粒体内膜电子传递复合物的排列及电子和质子传递示意图
复合物 Ⅰ(NADH脱氢酶):
106 Da FMN黄素蛋白+ >6铁硫中心 42条不同的多肽链组成,其中7个是疏水的跨膜多肽,由线粒体基因编码。 电子传递的方向为:NADH→FMN→Fe-S→Q
Intermembrane space
Inner Membrane
电子载体(electron carriers)
在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传 递下去的物质称为电子载体。
有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q, 在这四类电子载体中,除了辅酶Q以外,接受和提 供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。
电子载体(electron carrier): 黄素蛋白(Flavoprotein) 细胞色素(Cytochrome) 泛醌(ubiquinone, UQ)or 辅酶Q (Coenyme Q, CoQ) 铁硫蛋白(iron-sulfur protein) 铜原子(copper atom)