成教第06章生物氧化

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1、第六章生物氧化BiologicalOxidation物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内氧化分解释放能量，并生成CO2和H2O的过程。糖脂肪蛋白质CO2和H2OO2能量ADP+PiATP热能*生物氧化的概念生物氧化与体外氧化之相同与不同点生物氧化的一般过程（三个阶段）*生物氧化与体外氧化之相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。是在细胞内温和的环境中（体温，pH接近中性），在一系列酶促反应逐步进行，能量逐步释放有利于有利

2、于机体捕获能量，提高ATP生成的效率。进行广泛的加水脱氢反应使物质能间接获得氧，并增加脱氢的机会；脱下的氢与氧结合产生H2O，有机酸脱羧产生CO2。*生物氧化与体外氧化之不同点生物氧化体外氧化能量是突然释放的。产生的CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。糖原三酯酰甘油蛋白质葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoATAC2H呼吸链H2OADP+PiATPCO2*生物氧化的一般过程4.生物体内的氧化体系线粒体氧化体系与能量有关微粒体氧化体系与过氧化物、药物、过氧物酶体氧化体系毒物的生物转化有关一、呼吸链（respiratorychain)概念：代谢脱下的成对氢原子

3、（2H）通过线粒体内膜上多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水,此过程与细胞呼吸有关，此传递链称为呼吸链。递氢体、递电子体都起传递电子的作用，又称电子传递链(electrontransferchain)。第一节生成ATP的氧化体系（一）、呼吸链的组成四个蛋白复合体：复合体I～IV两个可灵活移动的成分：泛醌（Q）和细胞色素C四种具有传递电子功能的酶复合体(complex)*泛醌和Cytc均不包含在上述四种复合体中。人线粒体呼吸链复合体ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液侧基质侧线粒体内膜e-e-e-e

4、-e-呼吸链各成分的功能：传递电子1.复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶功能:将电子从NADH传递给泛醌(ubiquinone)复合体ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;Fe-SN-4;Fe-SN-3;Fe-SN-2R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+NAD+和NADP+的结构NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相互转变氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。NAD＋/NADP＋NADH/NADPH＋H＋2H（2H＋＋2e）FMN含核黄素，功能部位是异咯嗪环FMN的结构异咯嗪环第1及第10位氮原子与活泼的双键相连，可反复接受或放出

5、氢，具有可逆的氧化还原特性。FMN/FADFMNH/FADHFMNH2/FADH2氧化还原反应时不稳定中间产物是FMN•。FMN和FMNH2的相互转变复合体Ⅰ和Ⅱ中含多种Fe-S铁硫蛋白SS无机硫半胱氨酸硫Fe-S（铁硫簇、铁硫中心）铁硫蛋白通过Fe3+Fe2+变化起传递电子的作用泛醌(辅酶Q,CoQ,Q)QQHQH2（泛醌/氧化型）（半醌型）（氢醌/还原型）脂溶性，位于膜脂双层中。苯醌结构能进行可逆的加氢反应电子传递链中唯一的非蛋白递氢体。复合体Ⅰ的功能NADH+H+NAD+FMNFMNH2还原型Fe-S氧化型Fe-SQQH22.复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶

6、功能:将电子从琥珀酸传递给泛醌催化琥珀酸的脱氢氧化和Q的还原。复合体Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;b560;FAD;Fe-S2;Fe-S33.复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c催化还原型QH2的氧化和细胞色素c（cyt.c）的还原复合体ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c19个多肽亚基组成细胞色素含铁的结合蛋白递电子体（cyt.)血红素（heme）为辅基类别:Cyta:Cytaa3Cytb:Cytb562、Cytb566、Cytb560Cytc:Cytc、c1铁卟啉的衍生物铁原子处于卟啉环的中心传递电子机理：Fe3

7、+Fe2+-e+e甲酰基多聚异戊二烯长链细胞色素c（cyt.c）线粒体内膜外侧，水溶性。独立的递电子体与细胞色素c1含有相同的辅基，但蛋白组成不同。4.复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶功能：将电子从细胞色素c传递给氧复合体Ⅳ还原型Cytc→→O2CuA→a→a3→CuB呼吸链末端13个多肽亚基组成cyt.a和a3组成一个复合体，除了含有铁卟啉外，还含有铜原子。cyt.aa3可直接以O2为电子受体。在电子传递过程中，分子中的铜离子可发生Cu+Cu2+的互变，将cyt.c所携带的电子传递给O2。Cyta3和CuB形成的活性部位将电子交给O2各成分排列顺序由以下实验确定①

8、测定标准氧化还原电位（二