生物氧化ppt课件.ppt

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1、第九章生物氧化——电子传递和氧化磷酸化作用1本章主要内容：一、生物氧化的概念定义、特点二、生物氧化中二氧化碳的生成氧化脱羧、直接脱羧三、生物氧化中水的生成呼吸链、呼吸链的组分、各组分排列顺序电子传递的抑制剂2四、氧化磷酸化作用ATP生成的方式线粒体的结构与功能氧化磷酸化作用机制质子梯度的形成ATP合成机制影响氧化磷酸化的因素五、细胞溶胶内NADH的再氧化甘油-3-磷酸穿梭、苹果酸穿梭六、ATP重要的生理功能3一、生物氧化（BiologicalOxidation）的概念1、定义生物氧化：有机物在生

2、物体细胞内的氧化过程，也叫组织呼吸或细胞呼吸。本质：加氧、脱氢、失电子。终产物：CO2、H2O、能量。4（提供氧化环境并直接参加生物氧化过程）2、生物氧化的特点⑴、逐步进行：物质逐步氧化，能量逐步释放⑵、条件温和⑶、需水参与⑷、以脱氢（失电子）方式氧化为主⑸、CO2以脱羧方式产生⑹、有严格的细胞定位5二、生物氧化中二氧化碳的生成1、氧化脱羧在脱羧的同时，伴随有氢的丢失——氧化脱羧。丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系催化下、α-酮戊二酸在α-酮戊二酸脱氢酶系催化下发生的脱氢脱羧反应等均属α-氧化脱羧。CH3C

3、OSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+NADH+H+CoASH6苹果酸酶β-氧化脱羧2、直接脱羧不伴有氧化反应的脱羧过程——直接脱羧。7OAA脱羧酶草酰乙酸丙酮酸脱羧酶α-直接脱羧β-直接脱羧氨基酸脱羧酶α-氨基酸胺α-直接脱羧8需要脱氢酶→氧化态传递体一个或多个传递体←需要氧化酶还原态传递体三、电子传递和氧化呼吸链1、电子传递过程9乙醇脱氢酶CH3CH2OHCH3CHONAD+NADH+H+1/2O2NAD+电子传递链H2O2eO2-2H+10生物氧化过程中脱下的氢，经

4、一系列传递体的传递，最后与氧结合生成水。水的生成发生在电子传递过程的最后阶段。电子传递和形成ATP的偶联机制称氧化磷酸化作用——氧化呼吸或呼吸代谢。112、电子传递链电子从NDAH或FADH2到O2的传递途径称为电子传递链，也叫电子传递体系或呼吸链。其组成：四个蛋白质复合体：复合体I～IV两个可灵活移动成分：泛醌（Q）和细胞色素C胞液侧基质侧线粒体内膜12NADH-Q还原酶——复合体Ⅰ琥珀酸-Q还原酶——复合体Ⅱ细胞色素还原酶——复合体Ⅲ细胞色素氧化酶——复合体Ⅳ辅基：黄素类（FAD、FMN）、

5、铁-硫聚簇、血红素、铜离子等。13⑴、NADH-Q还原酶（NADH脱氢酶）复合体Ⅰ，呼吸链中第一个氢泵。辅基一：FMN，接受NADH上的质子和电子生成FMNH2，并将质子传递给CoQ，电子传递给铁硫聚簇。FMN属递氢递电子体。辅基二：铁硫聚簇（Fe-S），接受FMNH2传给的电子，并将电子传递给CoQ。14黄素脱氢酶：需要以FMN或FAD为辅基。15线粒体中，CoQ是还原型黄素辅基的直接氢受体16铁硫聚簇：属递电子体。其所含的Fe为非血红素铁，S为酸不稳定硫。铁硫聚簇中，铁与硫往往等量出现。铁通

6、过与蛋白质上Cys残基的S结合而与蛋白质相连，组成铁-硫蛋白。1718琥珀酸脱氢酶复合物NADH脱氢酶复合物19⑵、CoQ（辅酶Q）辅酶Q，也叫泛醌。因其广泛存在于具有呼吸作用的生物体内。泛醌属递氢递电子体（第二个氢泵）。20人及动物细胞线粒体中的CoQ含有10个异戊二烯单位，因此也叫CoQ10。CoQ：⑴、仅在呼吸链中传递氢；⑵、在线粒体内膜上的位置不固定。21辅酶Q10：呼吸链中一个和蛋白质结合不紧密的辅酶——呼吸链中重要的递氢体，在黄素蛋白类和细胞色素间作为一种特殊灵活的电子载体而起作用。

7、2223⑶、琥珀酸-Q还原酶复合体Ⅱ。组分有：琥珀酸脱氢酶；辅基：FADH2和铁-硫聚簇及CoQ。琥珀酸-Q还原酶的电子受体是铁-硫聚簇，FADH2将电子通过铁-硫聚簇传递给CoQ，从而进入电子传递链。24⑷、细胞色素类（Cyt）细胞色素是一类含有血红素辅基的电子传递蛋白的总称。Cyt属递电子体，几乎存在于所有生物体内。其从CoQH2上接受电子，并将电子最后传递给氧，使氧成为氧负离子25bc1caa3↑细胞色素c氧化酶复合体Ⅳ细胞色素还原酶复合体Ⅲ└────┘产生质子泵部位O2a和a3以复合物存

8、在，称细胞色素氧化酶，分子中除含Fe外还含有Cu，可将电子传递给氧，故亦称其为末端氧化酶。26H2OO221O2-MH2还原型代谢底物FMNFMNH2CoQH2CoQNAD+NADH+H+2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3FeS2H+M氧化型代谢底物2e3、电子传递链中各组分的排列顺序⑴、NADH呼吸链：电子传递和水的生成27⑵、FADH2呼吸链：电子传递和水的生成H2OFADFADH2FeS2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3CoQH2CoQ21O2O2-2H+2e延