生物氧化课件.ppt

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1、第六章生物氧化生物氧化(biologicaloxidation):物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程。生物氧化方式：加氧、脱氢、脱电子。生物氧化特点：生物氧化是在条件温和（体温，pH接近中性）的细胞内进行，反应常在一系列酶催化下逐步进行，能量逐步释放。体外氧化常是剧烈的过程，能量突然释放。两者皆遵循化学反应规律，反应产物相同。生物氧化包括生成ATP的氧化磷酸化体系和不生成ATP的氧化体系。第一节生成ATP的氧化磷酸化体系一、氧化呼吸链(oxidativerespiratorychain)代谢物脱下的氢，通过线粒体内膜上一系列酶和辅酶所催化的连锁氧化还原反应逐步传递，最终传递给氧生

2、成水，因与细胞呼吸有关，此一系列酶和辅酶称为氧化呼吸链，又称电子传递链。线粒体的结构在线粒体内膜上存在有4种复合体和2种自由成分，共同组成氧化呼吸链。（一）氧化呼吸链的组成复合体Ⅰ：NADH－泛醌还原酶复合体Ⅱ：琥珀酸－泛醌还原酶复合体Ⅲ：泛醌－细胞色素c还原酶复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶CoQ：又称泛醌Cytc：细胞色素cⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液侧基质侧线粒体内膜e-e-e-e-e-呼吸链各组分呼吸链组分组分质量(kD)多肽链数功能成分复合体Ⅰ85039FMN，Fe-S复合体Ⅱ1404FAD，Fe-S复合体Ⅲ25011CytbL(b566),b

3、H(b562),c1,Fe-S复合体Ⅳ16213Cyta，a3，CuA,CuBCoQ不定0CoQCytc131Cytc1．复合体Ⅰ：NADH-泛醌还原酶FMNFe-S（铁硫蛋白的铁硫中心）功能成分复合体Ⅰ的功能是将电子从NADH传递给CoQNADH+H+FMN，Fe-SCoQee复合体ⅠFMNFe-SNADHee复合体Ⅰ：NADH-泛醌还原酶QH2R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的结构NAD+的加氢和脱氢反应FMN（黄素单核苷酸）的异咯嗪环可逆地接受或失去2H++2e，起电子传递体或递氢体作用,将电子从NADH传给Fe-S。FMNAMPFAD

4、ⅠⅡⅢ2VitB2FAD铁硫蛋白的铁硫中心（Fe-S）含有等量的Fe和S（Fe2S2或Fe4S4），Fe为电子传递体，Fe3+Fe2+，将电子从FMN传递给CoQe铁硫蛋白的分子结构铁硫蛋白分子中含有半胱氨酸残基硫原子,与铁硫中心的Fe相连。2．复合体Ⅱ：琥珀酸-泛醌还原酶功能成分FADFe-S复合体Ⅱ的功能是将电子从琥珀酸传递给CoQ琥珀酸e复合体ⅡFAD,Fe-SCoQeFMNAMPFADⅠⅡⅢ2VitB2FADFe-S复合体ⅡCytb(b566+b562)Fe-SCytc1eeeCytce3．复合体Ⅲ：泛醌-细胞色素c还原酶功能成分Cytb（Cytb566+Cytb562）Fe

5、-SCytc1复合体Ⅲ的主要功能是将电子从CoQ传递给Cytc。CoQH2ee复合体ⅢCytcb566,b562Fe-S,c1Fe-S复合体ⅢCytb(b566+b562)Fe-SCytc1eeeeCytc细胞色素(cytochrome,Cyt)是一类含血红素辅基的蛋白质。Cyt中血红素的Fe传递电子，细胞色素为电子传递体Fe3+Fe2+,eCyta类：Cyta+Cyta3Cytb类：Cytb566+Cytb562Cytc类：Cytc+Cytc1细胞色素细胞色素a和b辅基细胞色素c辅基Cyta和Cyta3因两者位于同一亚基上，难分离，故习惯又称Cytaa3，并常以Cytaa3代表复合体

6、Ⅳ。复合体Ⅳ含2个Cu离子，分别为CuA和CuB，Cu离子可传递电子，为电子传递体：4、复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶功能成分CytaCyta3CuACuBCu2+Cu+e复合体Ⅳ中CuA与Cyta密切接触，CuB与Cyta3构成双核中心（Cyta3-CuB，实指Fe3+-Cu2+），分别形成两个电子传递功能单元。其中Cyta3-CuB将电子传递给O2，与H+最后生成水。复合体Ⅳ的功能是将电子从Cytc传递给氧。Cytce复合体Ⅳ1/2O2CuA,Cyta,Cyta3-CuBe复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶5、CoQ：又称泛醌CoQ是小分子脂溶性醌类化合物。其含有多个异戊二烯构成的侧链，人的C

7、oQ的侧链由10个异戊二烯单位组成，用CoQ10表示。CoQ的功能是将电子从复合体Ⅰ或复合体Ⅱ传递给复合体Ⅲ。CoQ复合体Ⅰ复合体Ⅲ复合体Ⅱeee泛醌的分子结构6、细胞色素c(Cytc)Cytc与线粒体内膜外表面结合不紧密，易于分离，不参与复合体形成。其功能是将电子从复合体Ⅲ传递给复合体Ⅳ。复合体ⅢCytc复合体Ⅳee细胞色素c(Cytc)（二）氧化呼吸链的排列顺序琥珀酸等↓FAD,Fe-S复合体Ⅱ↓NADH+H+→FMN,Fe-S→CoQ→b