文档介绍：第一节 线粒体与氧化磷酸化
线粒体被称为细胞内的能量工厂。人体内的细胞每天要合成几千克的ATP，95%是由线粒体中的呼吸链所产生。
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一、线粒体的形态结构
（一）形态和分布
：因种类和生理状态而异，体系统与线粒体内的α***戊二酸交换而进入线粒体。然后，苹果酸在苹果酸脱氢酶催化下，又氧化生成草酰乙酸并释出NADH，再经历与在线粒体内产生的NADH氧化相同的过程。
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(二)呼吸链与电子传递
TCA循环后，能量储在NADH和FADH2中，需将其氧化才能将能量释放出，该过程涉及电子从NADH或FADH2传递到氧。
呼吸链是内膜上的一组酶复合体，负责将电子传递到氧气，产生ATP。
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电子在经呼吸链进行传递时，高能电子中所含能量逐步释放，最后储存在ATP的高能磷酸键中，即将ADP转变成ATP，该过程称为磷酸化。而电子传递链将生物氧化和磷酸化串联在一起的过程并称为氧化磷酸化。
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1、电子载体
电子载体:与电子结合并将其传递下去的物质。
(1) NAD：烟酰***嘌呤二核苷酸，脱氢酶的辅酶，连接TCA循环和呼吸链，将氢交给黄素蛋白。
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(2)黄素蛋白(flavoprotein)：
由一条多肽链结合一个辅基组成的酶类, 辅基为FMN或FAD.
每个FMN或FAD可接受2个电子和2个质子。
呼吸链上既有以FMN为辅基的NADH脱氢酶，也有以FAD为辅基的琥珀酸脱氢酶。
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(3)细胞色素(cytochrome)：
呼吸链中有5类细胞色素：a、a3、b、c、c1，均含有血红素铁，以Fe3+和Fe2+互变传递电子。
而细胞色素a、a3还与铜原子相连，铜原子也依靠自身化合价的变化进行电子传递。
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血红素的结构
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(4)  铁硫蛋白(Fe/S protein)：
属细胞色素类，分子中央结合的是铁和硫，称铁硫中心。一般含4个原子，2个铁和2个S，称2Fe-2S，也有4Fe-4S。
也是通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传递，且一次只能传递1个电子
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(5)辅酶Q (coenzyme Q)：
脂溶性小分子醌类化合物，通过氧化和还原传递电子。
有3种氧化还原形式：氧化型醌Q，还原型氢醌(QH2)和介于两者间的半醌(QH)。
每个醌能接受和传递2个电子和质子
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2、氧化还原电位与载体排列顺序
同种物质得失电子的两种状态称氧还对。如NAD+和NADH，两者间有电位差，即氧还电位
可在标准条件下测定标准氧还电位。标准氧还电位越小，提供电子的能力越强
通过测定电子载体的氧化还原电位，可推断其在呼吸链中的排列顺序
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3、电子传递复合物
用脱氧胆酸(离子型去污剂)处理内膜、分离出呼吸链的4种复合物，即复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。
而参与电子传递的辅酶Q和细胞色素C不属于任何一种复合物。辅酶Q溶于内膜，细胞色素C位于内膜的膜间隙侧(C侧)，属膜外周蛋白。
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（1）复合物Ⅰ
NADH－CoQ还原酶，哺乳动物中由42条肽链组成。含1个FMN和6个Fe/S，以二聚体存在。
作用：催化NADH的2个电子传至辅酶Q，并将4个H+由基质(M侧) →膜间隙(C侧)。电子传递方向：NADH→FMN→Fe-S→Q
结果：NADH + 5H+(M) + Q→NAD+ + QH2 + 4H+ (C)
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（2）复合物Ⅱ
琥珀酸脱氢酶，4条肽链，含1个FAD，2个Fe/S
催化电子从琥珀酸→CoQ，传递过程：琥珀酸→FAD→Fe-S→Q。不转移质子。
反应结果为：琥珀酸+Q→延胡索酸+QH2
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（3）复合物 Ⅲ
CoQ- cytc还原酶，由11条不同肽链组成，以二聚体存在，单体含2个cyt b (b562，b566)、一个cyt c1和一个Fe/S。
作用：催化电子从辅酶Q → cyt c，每转移一对电子，同时将4个H+转移至膜间隙。
结果：2氧化态cyt c + QH2 + 2 H+(M)→2还原态cyt c + Q+ 4H+(C)
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复合物Ⅲ的电子传递较复杂，与“Q循环”有关
辅酶Q是脂溶性小分子，能在膜中自由扩散，在内膜C侧，QH2将一个电子交给Fe-S→细胞色素c1→细胞色素c，被氧化为半醌(QH)，并将一个质子释放