考研科目,动物生物化学 第9章 生物氧化.ppt

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1、第9章生物氧化Biologicaloxidation一生物氧化概述二呼吸链三ATP生成方式四其它生物氧化体系本章主要内容重点难点：呼吸链的组成及其传递过程；氧化磷酸化生物体把能量用在生命活动的各个方面一概述物质在生物体内进行氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。又称细胞呼吸或组织呼吸1生物氧化(Biologicaloxidation)的概念糖脂肪蛋白质CO2和H2OO2能量ADP+PiATP热能生物氧化发生的场所－线粒体1948年，EugeneKennedy和AlbertLehninger发现:真核生物

2、氧化的场所是线粒体原核生物氧化的场所为细胞质膜（1）生物氧化过程中，代谢物脱氢生成的还原型辅酶（NADH和FADH2）如何经电子传递链被氧化。2生物氧化的关键两点：（2）电子传递过程如何与ATP的生成相偶联。3生物氧化的特点（1）反应条件温和（2）氧化的方式是脱氢（3）需要酶和电子传递体参与（5）能量主要转化为ATP（4）能量是逐步释放的糖原三酯酰甘油蛋白质葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoA2H呼吸链H2OADP+PiATPCO24生物氧化的一般过程TAC第二节呼吸链(respiratorychain)1.CO2和H2O的生成2.呼吸链的概念3.呼吸链

3、的组成4.两条主要的呼吸链①-脱羧（直接脱羧）R-CH(NH2)-COOHRCH2NH2CO2氨基酸　　氨基酸脱羧酶　胺②-氧化脱羧CH3COCOOH+NAD++CoASHCH3COSCoA+NADH+H+丙酮酸丙酮酸脱氢酶系　乙酰辅酶Ａ(1)CO2的生成：1生物氧化中CO2、H2O的生成③-脱羧（直接脱羧）HOOCCO-CH2COOHCH3COCOOH+CO2草酰乙酸(丙酮酸羧化酶）丙酮酸④-氧化脱羧HOOCCH2-CH(OH)COOH+NADP+（苹果酸）(苹果酸脱羧酶）CH3COCOOH+CO2+NADPH+H+（丙酮酸）(2)H2O

4、的生成代谢物在酶的作用下，将脱下的氢经过氢传递体，传给氧生成水。底物上的H原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列的电子载体，将电子和质子(H+)最终传递给氧而生成水。由这一系列酶和电子载体组成的多酶体系称为呼吸链或电子传递链。2呼吸链(RespiratoryChain)线粒体呼吸链呼吸链由四种复合物、细胞色素c和辅酶Q组成。辅酶Q和细胞色素c是独立存在的，四种复合物又都是由几种不同的蛋白组成的多蛋白复合体。2呼吸链的组成氧化呼吸链的组成胞液侧基质侧线粒体内膜Q1/2O2+2H+H2OⅢⅠⅡⅣ延胡索酸琥珀酸e-Cytce-e-e-e-NADH+H+NAD+（

5、1）复合体Ⅰ（NADH-Q还原酶）NADH-Q还原酶FMN;Fe-SN-1a/b;Fe-SN-2;Fe-SN-3;Fe-SN-4NADH→→CoQ两种辅基：FMN,Fe-SNADH还原酶催（NADH+H+）的脱氢反应，将2H传递给其辅基FMN，生成FMNH2。铁硫蛋白(iron-sulfurprotein)Fe2S2,Fe4S4Fe4S4铁硫蛋白通过Fe3+和Fe2+变化起传递电子的作用。辅酶Q(CoQ)辅酶Q又称泛醌(ubiquinone)，是脂溶性化合物。CoQ的功能是作为氢传递体：CoQ+2HCoQH2辅酶Q既接受NADH脱氢酶的氢，还接受线粒

6、体其他脱氢酶（琥珀酸-Q还原酶）脱下的氢。辅酶Q在电子传递链中处于中心地位。（2）复合体Ⅱ（琥珀酸-Q还原酶）琥珀酸-Q还原酶FAD;Fe-S1;b560;Fe-S2;Fe-S3琥珀酸→→CoQ一类以铁卟啉为辅基的结合蛋白质。可分为三大类：Cyta（a，a3）Cytb、Cytc(c,c1)。细胞色素(Cytochrome：Cyt)：辅基3种：FAD、FeS、细胞色素铁卟啉辅基的分子结构Fe原子处于血红素环中央。借助化学价的变化（Fe2＋/Fe3＋）传递电子。（3）复合体Ⅲ（Q-细胞色素c还原酶）辅基：Cyt、Fe-Sb562;b566;Fe-S;c1

7、QH2→→Cytc辅基：Cyt、Cu2＋（4）复合体Ⅳ（细胞色素c氧化酶）CuA→a→a3→CuB还原型Cytc→→O2（1）NADH氧化呼吸链（2）FADH2氧化呼吸链3线粒体内主要存在两条呼吸链氧化呼吸链的排列顺序胞液侧基质侧线粒体内膜Q1/2O2+2H+H2OⅢⅠⅡⅣ延胡索酸琥珀酸e-Cytce-e-e-e-NADH+H+NAD+FMN,Fe-S复合体ⅠFAD,Fe-S,Cytb复合体ⅡCytb,Fe-S,Cytc1复合体ⅢCytaa3,Cu复合体ⅣNADH呼吸链电子传递方向NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2FADH2呼

8、吸链电子传递方向琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2两条呼吸链的关系4电子传递顺序的实验