生物化学考研考研生物氧化.ppt

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1、生物氧化的概念和特点1、生物氧化的特点2、生物氧化过程中CO2的生成3、生物氧化过程中H2O的生成4、有机物在体内氧化释能的三个阶段糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化（biologicaloxidation），其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程。生物氧化的特点在活的细胞中（pH接近中性、体温条件下），有机物的氧化在一系列酶、辅酶和中间传递体参与下进行，其途径迂回曲折，有条不紊。氧化过程中能量逐步释放，其中一部分由一些高能化

2、合物（如ATP）截获，再供给机体所需。在此过程中既不会因氧化过程中能量骤然释放而伤害机体，又能使释放的能量尽可得到有效的利用。CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。类型：α-脱羧和β-脱羧氧化脱羧和单纯脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+NADH+H+CoASH例：+CO2H2N-CH-COOHR氨基酸脱羧酶CH2-NH2RH2O的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN

3、等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O。CH3CH2OHCH3CHONAD+NADH+H+乙醇脱氢酶例：12O2NAD+电子传递链H2O2eO=2H+脂肪葡萄糖、其它单糖三羧酸循环电子传递（氧化）蛋白质脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAe-磷酸化小分子化合物分解成共同的中间产物(如乙酰CoA)共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。大分子降解成基本结构单位生物体内能量产生的三个阶段+PiATPADP+PiNADH

4、FADH2O2H2O电子传递链1、线粒体呼吸链及其组成2、电子传递抑制剂线粒体呼吸链线粒体基质是呼吸底物氧化的场所，底物在这里氧化所产生的NADH和FADH2将质子和电子转移到内膜的载体上，经过一系列氢载体和电子载体的传递，最后传递给O2生成H2O。这种由载体组成的电子传递系统称电子传递链（eclctrontransferchain),因为其功能和呼吸作用直接相关，亦称为呼吸链。呼吸链的组成复合物II琥珀酸-辅酶Q还原酶辅酶Q（CoQ）Fe-SCytc1O2CytbCytcCytaa3琥珀酸等黄素蛋白（FAD）

5、黄素蛋白（FMN）铁硫蛋白（Fe-S）铁硫蛋白（Fe-S）NADH复合物IV复合物I复合物IIINADH-辅酶Q还原酶细胞色素bc1复合物细胞色素c氧化酶IIIIIIVI电子传递链标准氧化还原自由能变化-0.2-0.400.20.40.60.8E0/V复合物II琥珀酸-辅酶Q还原酶辅酶Q（CoQ）Fe-SCytc1O2CytbCytcCytaa3黄素蛋白（FAD）黄素蛋白（FMN）铁硫蛋白（Fe-S）铁硫蛋白（Fe-S）NADH复合物IV复合物I复合物IIINADH-辅酶Q还原酶细胞色素bc1复合物细胞色素c氧

6、化酶电子传递抑制剂NADHFMNCoQFe-SCytc1O2CytbCytcCytaa3Fe-SFMNFe-S琥珀酸复合物II复合物IV复合物I复合物III鱼藤酮安密妥抗霉素A抗霉素A的抑制部位NADFPQbcaa3NADFPQbcaa3电子传递抑制剂作用图解无抑制剂氰化物CO叠氮化物氧化磷酸化作用1、氧化磷酸化的概念和类型2、氧化磷酸化的偶联机理3、线粒体外NADH的氧化磷酸化作用1、氧化磷酸化的概念和类型代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成ATP（即ADP+Pi→ATP）,这种氧化放能和ATP生成（

7、磷酸化）相偶联的过程称氧化磷酸化。类别：底物水平磷酸化电子传递水平磷酸化ADP+PiATP+H2O生物氧化过程中释放出的自由能2、氧化磷酸化的偶联机理(1)能量偶联假说1961年PeterMitchell化学渗透假说(2)ATP合成的机制—旋转催化理论(3)氧化磷酸化的解偶联剂和氧化磷酸化抑制剂Mitchell1978年获诺贝尔化学奖ATP合酶结构示意图定子OSCPF1H+通道FO柄DCCD结合蛋白基质表面外表面DCCD—二环己基碳二亚胺OSCP—寡霉素敏感性付与蛋白内膜F0F1ATP酶e-

8、ADP+Pi底物H+ATPH+H+H+基质膜间隙电子传递链呼吸链上的电子在传递过程中产生的能量驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙，从而形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度，这种电化学梯度转变为质子驱动力，驱使H+返回线粒体基质。由于线粒体内膜对H+的不通透性，H+只能通过内膜上的质子通道F0返回，这样H+驱动力为ATP的合成提供了能量。化学渗透假说(chemiosmotichypot