【生化考点】：糖代谢——电子传递链

电子传递链（Electron transport chain）：电子传递链由线粒体内膜上的一系列蛋白质和有机分子组成。电子以氧化还原反应的方式流过传递链的各个组成部分。在氧化还原反应中产生的能量会形成一个质子梯度，然后通过一种名为化学渗透的过程制造ATP。电子传递链和化学渗透合起来就是氧化磷酸化。

其关键步骤包括:

1、NADH和FADH2释放出电子，它们重新成为NAD+和FAD

2、电子的传递和质子泵，当电子在传递链中下行时，其能量状态逐渐降低，同时释放出能量。其中的一些能量被用于将基质里的H+泵到膜间隙去，形成了质子梯度

3、在电子传递链的尽头，电子被转移给氧气分子，与H一起形成水分子。

4、利用梯度合成ATP。在H离子顺着梯度流回基质时，会经过ATP合成酶，这种酶能够利用质子流合成ATP。

 

四种复合体组分和电子传递过程

复合体I：NADH-CoQ还原酶

接受来自NADH的2e-，经铁硫蛋白和FMN传递给辅酶Q

辅助因子：1 FMN，6-7 Fe-S蛋白

（2e-转移导致4质子泵入到膜间隙）

 

复合物II：琥珀酸-CoQ还原酶复合体（三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶）

主要成分为琥珀酸脱氢酶

FAD和Fe-S 蛋白作为电子传递体，还有细胞色素b

电子来自琥珀酸，最后传给CoQ

电子传递不产生跨膜质子梯度

 

复合物III：CoQ-细胞色素还原酶复合物

主要成分包括： Fe-S 蛋白、细胞色素b和c1

电子来自CoQH2，最后传给细胞色素c

2e-转移可产生4个质子梯度

 

复合体 IV：细胞色素氧化酶

有4个氧还中心

主要成分为细胞色素a和a3

电子来自还原性的细胞色素c，经过细胞色素a和a3，电子的最终受体为氧气

2e-转移可产生2个质子梯度

 

细胞色素类

细胞色素类都以血红素为辅基，红色或褐色。将电子从辅酶Q传递到氧。根据吸收光谱，可分为三类：a，b，c。呼吸链中至少有5种：b、c1、c、a、a3（按电子传递顺序）。细胞色素aa3以复合形式存在，又称细胞色素氧化酶，是最后一个载体，将电子直接传递给氧。从a传递到a3的是两个铜原子，有价态变化。

 

综上：NADH的两个电子可以制造10个质子的梯度产生2.5ATP（每4个质子合成1ATP）

FADH2贡献电子的能力不如NADH，它把电子转给传递链的复合体II, 这个复合体不能把质子输送到膜的另一端。所以少了复合体Ⅰ泵出的4个质子，所以只能泵出大约6个H+离子，产生大约1.5个ATP。  

 

常用的几种电子传递抑制剂及其作用部位

（1）鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素。其作用是阻断电子在NADH-Q还原酶内的传递，所以阻断了电子由NADH向CoQ的传递。

（2）抗霉素A：干扰电子在细胞色素还原酶中细胞色素b上的传递，所以阻断电子由QH2向cytC1的传递。

（3）氰化物（CN-）、硫化氢（H2S）、叠氮化物（N3-）、一氧化碳（CO）等：其作用是阻断电子在细胞色素氧化酶中传递，即阻断了电子由cytaa3向分子氧的传递。

再对每个葡萄糖分子的产出进行一个小计：