生物氧化--2010.ppt

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1、释能约占总能量的1%以下以热能散发释能约占总能量的1/3部分合成ATP释能约占总能量的2/3部分合成ATP第一节生物氧化的特点及其酶类一、生物氧化的特点生物氧化与体外燃烧的不同环境条件37℃,pH中性,有水高温、干燥反应方式酶促反应逐步进行无需催化，反应剧裂底物脱下氢经呼吸链传递氢直接与氧化合成H2O最后与氧生成水CO2是有机酸脱羧生成C直接与O2化合成CO2能量释放逐步释放，部分以化学能全部以热能形式散发形式贮存，部分以热能释放氧化速率受生理状况及环境变化调节不需要生物氧化(特点)体外燃烧二、生物氧化

2、中CO2的生成（一）α-脱羧1.α-单纯脱羧RRH2N－C－COOHH2N－C－HHHCO22.α-氧化脱羧CH3C=O+HSCoA+NAD+COOHCH3COSCoA+NADH+H+CO2丙酮酸脱氢酶系氨基酸脱羧酶氨基酸胺丙酮酸乙酰辅酶A(二）β-脱羧1.β-单纯脱羧CβH2-COOHCα=OCOOHCβH3Cα=OCOOH草酰乙酸脱羧酶2.β-氧化脱羧CβH2-COOHCαH-COOHOH+NADP+CβH3Cα-COOHO+NADPH+H+CO2CO2苹果酸酶草酰乙酸丙酮酸苹果酸丙酮酸三、生物氧化

3、的酶类（一）氧化酶（主要存在线粒体）SH2S2Cu2+2Cu+1/2O2O2-2e-H2O（二）脱氢酶SH2SFMNorFADFMNH2orFADH2O2H2O22H+1，需氧脱氢酶（主在存在于过氧化物酶体）2.不需氧脱氢酶（线粒体中）琥珀酸延胡索酸FADFADH2呼吸链琥珀酸脱氢酶乳酸丙酮酸NAD+NADH+H+（三）加氧酶（主要存在微粒体）1.加单氧酶RH+NADPH+H++O2ROH+NADP++H2O色氨酸N-甲酰犬尿氨酸H色氨酸加双氧酶2.（四）氢过氧化物酶（主要在过氧化物酶体中）2G-SH+

4、H2O2G-S-S-G+H2O谷胱甘肽过氧化物酶第二节生成ATP的生物氧化体系一、线粒体内膜的转运作用外膜内膜基质嵴膜间隙(一)（ATP-ADP转位酶）ATP与ADP的转运(二)线粒体外NADH+H+转运进入线粒体呼吸链1.要点：1.该穿梭作用主要存在于肝和心肌2.胞液中的NADH经此穿梭进入线粒体生成2.5分子ATP3.无论胞液不是线粒体中的苹果酸脱氢酶以NAD+为辅酶2.α-磷酸甘油穿梭机制α磷酸甘油脱氢酶要点：1.该穿梭作用主要存在于脑和骨骼肌中2.胞液中的NADH经此穿梭进入线粒体生成1.5分子

5、ATP3.胞液中的α-磷酸甘油脱氢酶以NAD+为辅酶，而线粒体内膜外层α-磷酸甘油脱氢酶以FAD为辅基二、氧化呼吸链呼吸链各复合物在线粒体内膜中的位置4H+4H+2H+4H+4H+2H+(一)氧化呼吸链的组成1.复合体I竖臂：含有NADH脱氢酶（FMN为辅基）铁硫蛋白（2Fe-2S为辅基)卧臂：铁硫蛋白（4Fe-4S为辅基）（膜间隙）（基质）（内膜）递氢体。铁硫蛋白Fe-S2Fe-2S4Fe-4SFAD3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮延胡索酸α磷酸甘油脱氢酶含有三种细胞色素:Cytb562：辅基为高还原电位血红

6、素b，Cytb566:辅基为低还原电位血红素bCytc1:辅基为血红素c1铁硫蛋白：辅基为2Fe-2SQ、QH2的结合位点：Q0位是QH2结合位点；Q1位是Q结合位点基质膜间隙铁硫蛋白CytcCytc1哺乳动物氧化呼吸链的组成及各酶复合体主要功能酶复合体相对分子量组成亚基数辅酶或辅基主要功能复合体I（NADH-泛醌还原酶）1000000＞40FMN,Fe-S负责把NADH+H+中的电子传递到泛醌，从基质向膜间隙泵出4个H+复合体II（琥珀酸-泛醌还原酶）1400004FAD,Fe-S负责把琥珀酸中的电子

7、传递到泛醌复合体III（泛醌-细胞色素还原酶）25000011血红素a,a3,CuA2+,CuB2+负责把泛醌中的电子传递到细胞色素C，从基质向膜间隙泵出4个H+血红素bH,bL,C1，Fe-S细胞色素C130001血红素C传递复合体III的2个电子到复合物IV把4个Cytc传来的4个电子给氧，氧与质子化合成2分子水，同时把基质中4个H+泵到膜间隙复合体IV（细胞色素c氧化酶）20013Cytc三、根据P/O比值NADH氧化呼吸链2.5molATP琥珀酸氧化呼吸链1.5molATP1.氧化磷酸化的结构基

8、础-ATP合酶ATP合酶结构模式F0F1由亲水部分F1(α3β3γδε)和疏水部分F0(ab2c9-12)组成.（二）氧化磷酸化的作用机制胞浆半通道基质半通道2.化学渗透学说及结合变构机制基质膜间隙四、氧化磷酸化的调节及影响因素一2.(二)线粒体DNA突变的影响(一)氧化磷酸化的调节1.2,4-二硝基酚(三)某些化学试剂或药物对氧化磷酸化的影响Cytc寡霉素五、ATP在能量代谢中的核心作用★几种重要的高能化合物高能硫酯化合物有:乙酰辅酶A,