生物化学-新陈代谢与生物氧化-课件

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1、第七章新陈代谢与生物氧化（metabolisim&BiologicalOxidation）一新陈代谢总论二生物氧化大纲要求生物氧化的概念和特点生物氧化的方式和种类线粒体氧化体系非线粒体氧化体系生物氧化过程中能量的转移和作用一新陈代谢总论（一）新陈代谢的概念新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）生物小分子合成为生物大分子需要能量释放能量生物大分子分解为生物小分子能量代谢物质代谢新陈代谢的共同特点：1.由酶催化，反应条件温和。2.诸多反应有严格的顺序，彼此协调。3.对周围环境高度适应。4.是长期进化形成的，生

2、物界其基本过程十分相似。（二）新陈代谢的研究方法1.活体内(invivo)与活体外实验(invitro)2.同位素示踪3.代谢途径阻断（四）高能化合物与ATP的作用高能化合物磷酸化合物非磷酸化合物磷氧型磷氮型硫酯键化合物甲硫键化合物烯醇磷酸化合物酰基磷酸化合物焦磷酸化合物代谢途径存在区隔化细胞核是遗传信息贮存场所在这里进行基因复制和转录，从而控制细胞的代谢活动。细胞质—中间代谢主要在细胞胞液中进行糖酵解、糖原异生的许多反应以及糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸的生物合成。在胞液中的核糖体（游离）是蛋白质起始合成的主要场所。

3、内质网：糙面内质网合成蛋白质。蛋白质在内质网合成的同时，也要进行修饰与加工，如糖基化、羟基化、酰基化等。光面内质网：与糖类、脂类合成关系密切，除少数线粒体的磷脂外，细胞的磷脂、糖脂、胆固醇都由内质网上的酶类催化而成。高尔基体：对细胞合成物或吸收物加工，浓缩，包装、运输。线粒体线粒体具有极其复杂的膜结构:有外膜内膜之分。外膜含有形成大通道的蛋白，相对分子量在10000以下的一般分子均能通过。内膜折皱成嵴，其上分布大量结构蛋白与酶类。主要为与呼吸链有关的细胞色素氧化还原酶类，ATP合成酶及调节代谢物进出的运输蛋白。内膜

4、包围的内腔充满基质，其中含有数百种不同的酶类。包括丙酮酸氧化脱羧，脂肪酸β氧化，三羧酸循环及氨基酸分解代谢有关的酶类。ATP在能量供应中的作用提供生物合成所需能量；生物机体活动以及肌肉收缩的能量来源；提供物质跨膜运输所需要的能量；参与DNA、RNA和蛋白质的合成，保证遗传信息的正确传递，ATP以特殊方式递能。物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化(biologicaloxidation)。What’sbiologicaloxidation?有机物+O2CO2+H2O+能量生物体内的生物氧化过程与体外燃

5、烧不同的是：在37℃，近于中性的含水环境中，由酶催化进行；反应逐步释放出能量，相当一部分能量以高能磷酸酯键的形式储存起来。糖原甘油三酯蛋白质葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoA呼吸链H2OADP+PiATPCO2生物氧化的一般过程2HTACSection1TheOxidationSystemofProducingATP第一节生成ATP的氧化体系在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链(respiratorychain)。一、线粒体氧化呼吸链What’srespi

6、ratorychain?构成呼吸链的递氢体或递电子体通常以复合体的形式存在于线粒体内膜上。（一）呼吸链的组成(p505)1．复合体Ⅰ（NADH-泛醌还原酶）：NADH还原酶+4×(Fe-S)FMN;Fe-SN-1a/b;Fe-SN-2;Fe-SN-3;Fe-SN-4NADH→→CoQNADH还原酶NADH还原酶催化（NADH+H+）的脱氢反应，从而将2H传递给其辅基FMN，生成FMNH2。铁硫蛋白铁硫蛋白(Fe-S)共有9种同工蛋白；分子中含有由半胱氨酸残基硫原子及无机硫原子与铁离子形成的铁硫中心(铁硫簇)，一次可

7、传递一个电子至CoQ。铁硫中心的结构SS无机硫半胱氨酸硫泛醌（CoQ）泛醌（辅酶Q,CoQ,Q）是游离存在于线粒体内膜中的脂溶性有机化合物，由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可在醌型与氢醌型之间相互转变。2．复合体Ⅱ（琥珀酸-泛醌还原酶）：琥珀酸脱氢酶+3×(Fe-S)+Cytb560FAD;Fe-S1;b560;Fe-S2;Fe-S3琥珀酸→→CoQ这是一类以铁卟啉为辅基的酶。在生物氧化反应中，其铁离子可为+2价亚铁离子，也可为+3价高铁离子，通过这种转变而传递电子。细胞色素为单

8、电子传递体。细胞色素根据其铁卟啉辅基的结构以及吸收光谱的不同而分类。细胞色素类铁卟啉辅基的分子结构细胞色素可存在于线粒体内膜，也可存在于微粒体。存在于线粒体内膜的细胞色素有Cytaa3，Cytb（b560，b562，b566），Cytc，Cytc1；存在于微粒体的细胞色素有CytP450和Cytb5。细胞色素b的分子结构细胞色素c的分子结构3．复合体Ⅲ（泛醌