《生物化学原理》之生物氧化.pdf

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1、第七章生物氧化･生物氧化的概念･电子传递链、氧化磷酸化一、生物氧化：是指糖类、脂类和蛋白质等在生物细胞内进行的一系列的氧化分解作用，生成H2O和CO2，同时释放能量的过程。又称细胞呼吸或组织呼吸。･生物氧化是在细胞内进行的，条件温和。･生物氧化的所有反应都是在酶催化下完成的，所产生的能量是逐步释放的。･生物氧化的所产生的能量首先转移到一些高能化合物中。･生物氧化的三个阶段乙酰CoA的生成乙酰CoA的氧化电子传递和氧化磷酸化･生物氧化的场所：线粒体是真核生物生物氧化的场所。线粒体有两层膜结构。外膜outermembrane可允许小分子（Mr<5000

2、)和离子自由通过。内膜innermembrane只允许在内膜上有特异通道的物质通过，对大部分的小分子及离子不通透。基质：指位于线粒体内膜包围空间内的液体。里面含有大量的酶，如丙酮酸氧化、脂肪酸氧化、柠檬酸循环和氨基酸氧化所需的酶。内膜：向内折叠为多个嵴。内膜上镶嵌有电子传递链相关蛋白和ATP合成酶。膜内空间：为线粒体内膜和外膜之间的空间。Energyisgeneratedviaelectronflowbothinabatteryandinacell!
+2ADP+2Pi+2NAD+→2
+2ATP+2HO+2NADH+2H+2二、电子传递

3、链：又称为呼吸链。是由存在于线粒体内膜上的一系列能接受氢或电子的中间传递体组成。･电子传递链的组成成分✦烟酰胺腺嘌呤核苷酸NAD+：是许多脱氢酶的辅酶。NAD＋＋2H➞NADH＋H+NADP＋＋2H➞NADPH＋H+✦黄素蛋白：是指一些以黄素核苷酸FMN或FAD为辅基的酶 

 
✦铁硫蛋白：是指蛋白中Fe原子与无机S和/或蛋白质Cys残基的S原子相连形成Fe-S中心。最简单的Fe-S中心是单个Fe与4个Cys的-SH相连。Fe3++e⇌Fe2+✦辅酶Q：

4、又称泛醌，脂溶性醌类氧化型化合物，有一个长的异戊二烯侧链。是电子传递链中唯一的非蛋白成分。有三种存在形式，氧化型、半醌型和还原型。半醌型还原型✦细胞色素C：是一类含铁卟啉（血红素）辅基的蛋白质。根据其吸收光谱的不同，可分为a,b,c三类。


･电子传递过程：电子从NADH/FADH2到O2的过程。✦复合物Ⅰ：NADH-CoQ氧化还原酶，又称泛醌氧化还原酶。是一个由42条多肽链组成的大的酶复合物。其中包含FMN黄素蛋白和至少6个铁硫中心。

电子走向：NADH→FMN→Fe-S→CoQ每传递两个电子，伴随着4个H

5、＋的泵出✦复合物Ⅱ：琥珀酸-CoQ氧化还原酶，不仅是电子传递链成分，还是柠檬酸循环中催化琥珀酸脱氢的酶。电子走向：琥珀酸→FADH2→Fe-S→Cytb560→CoQ
1.琥珀酸脱氢酶：FAD为其辅酶2.铁硫蛋白3.细胞色素b560

是柠檬酸循环中唯一一个
镶嵌在线粒体内膜上的酶



✦复合物Ⅲ：CoQ-细胞色素C氧化还原酶电子走向：CoQ→Cytb→Fe-S→Cytc1→Cytc每传递两个电子，伴随着4个H＋的泵出（从基质到膜内空间）
1.细胞色素b，C12.铁硫蛋白
✦复合物Ⅳ：细胞

6、色素C氧化还原酶电子走向：Cytc→CuA→Cyta→Cyta3→CuB→O2每传递两个电子，伴随着2个H＋的泵出（从基质到膜内空间）1.细胞色素a，a3
2.CuA，CuB
电子传递链4个复合物的电子和质子流动总图･电子传递抑制剂


三、氧化磷酸化：是指电子从被氧化的底物传递到氧的过程中释放的自由能推动ATP酶合成ATP的过程。


･化学渗透假说

･ATP合成酶：F1F0-ATPase，位于线粒体内膜的内表面。F1由5种亚基组成，是酶复合物的球状头部，朝向线粒体基质方向。F0横贯

7、内膜，含有质子通道，由4种亚基组成。

O
･P/O比：指每消耗1mol的氧原子使无机磷参入到ATP中的摩尔数。指每对电子经电子传递链传递到氧原子后所生成的ATP的摩尔数。NADH的P/O比：2.5FADH2的P/O比：1.5一对电子通过NADH传递进入电子传递链，最后传递到O2，生成2.5ATP；而一对电子通过FADH2传递，生成1.5ATP･氧化磷酸化的解偶联：电子传递和氧化磷酸化在正常情况下是紧密偶联的。如果加入某种化合物使得线粒体内膜对H＋泄漏，则线粒体内跨内膜的质子梯度被破坏，不能建立有效的跨膜电化学梯度，从而造成电子传递过程中

8、释放的能量不能用来合成ATP。2，4-二硝基苯酚四、线粒体的跨膜转运系统：细胞质中NADH跨膜转运进入线粒体･苹果酸－天冬