动物生物化学 课件 生物氧化).ppt

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1、第9章生物氧化一、概述二、生成ATP的氧化体系三、其它生物氧化体系四、生物氧化中CO2的生成一、概述（一）生物氧化（二）高能化合物（三）高能化合物的类型（一）生物氧化1.概念糖、脂、蛋白质等有机物质在生物体内经过一系列与体外燃烧有别的氧化分解，最终生成CO2和H2O，并释放能量的过程称为生物氧化（biologicaloxidation）。2.特点（1）营养物质在37℃左右，经酶催化的一系列的化学反应，逐步氧化，并逐步地释放能量。（2）生物氧化过程中释放的能量，主要以化学能的形式储存在ATP中，机体需要时再由ATP给机体提供能量，还有一部分能量以热能的形式释放。（３）在

2、近中性的水溶液中进行，pＨ保持相对恒定。（4）生物氧化过程中产生的CO２不是来自碳原子与氧的直接化合，而是有机酸的脱羧基作用生成的。（5）在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行。不含线粒体的原核生物如细菌，生物氧化是在细胞膜上进行的。（二）高能化合物高能化合物（energy-richchemicalcompound）是指含有高能基团（energy-richredical，转移势能高的基团）的化合物。表示这种高能基团的方式是在有关基团的前面加“～”符号，这一符号通常称为高能键（energy-richbond）。1.ATP是生物体中自由能的通用货币2.ATP以偶联方式

3、推动体内非自发反应3.其他高能化合物1.ATP是生物体中自由能的通用货币分解代谢释放的能量并不能直接被细胞利用，必须经一类高能物质——其中最主要的是ATP（腺苷三磷酸）暂时储存（能量载体和递体）起来，然后用于细胞生命活动的各个方面（ATP作为能量的载体），如用于合成物质、肌肉收缩，或转化为光能、电能、渗透能等。也就是说细胞直能接利用的仅仅是腺苷三磷酸(ATP)中所储存的能量。ATP在3个磷酸基团中含有两个磷酸酐键，成为高能分子。2HHOCCN-OHOHHHOHHOCH2OO-OOOP--POOOPOCNCHHCCNNNαβγγATPAMPADP~~体内能量的产生、转移

4、和利用H2OCO2离子主动转运）（吸收、分泌、渗透能转移化学能（散失）热能能PCC磷酸肌酸储存肌酸ATPADP+Pi分解氧化底物能利用其它热能（维持体温）化学能（生长修补）电能（神经传导）机械能（肌肉收缩）体内能量的产生、转移和利用生成2.ATP以偶联方式推动体内非自发反应ATP是自由能的载体，它推动那些必需输入自由能才能在热力学上进行的反应。如细胞内脂肪酸合成中，由乙酰辅酶A羧化为丙二酸单酰辅酶A这一步：乙酰辅酶A羧化酶（三）高能化合物的类型1.磷氧键型⑴酰基磷酸化合物如1，3-二磷酸甘油⑵焦磷酸化合物无机焦磷酸、ATP⑶烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸2.氮氧键型

5、磷酸肌酸（储备能量）3.硫酯键型3´-磷酸腺苷-5´-磷酰硫酸4.甲硫键型s-腺苷甲硫氨酸二、生成ATP的氧化体系（一）呼吸链（二）氧化磷酸化（一）呼吸链1.电子传递链的概念2.电子传递链的组成3.电子传递链的排列顺序4.电子传递抑制剂1.电子传递链的概念（1）概念电子传递链又称呼吸链（respiratorychain），是指代谢底物上脱下的氢（质子或电子）经一系列递氢体或递电子体的传递，最终传递给分子氧而生成水的连续反应体系。（2）呼吸链的种类据底物上脱下氢的初始受体不同分为:NADH呼吸链和FADH2呼吸链二条糖、脂肪、蛋白质3大类物质分解代谢中的脱氢反应，大多数

6、以NAD为递氢体，通过NADH呼吸链来完成氢的氧化，少数脱氢酶以FAD为递氢体，通过FADH2呼吸链使氢氧化。P128还原型氧化型还原酶NADHNADFeSQH2+FMNFMNH2还原型FeS氧化型QNAD+-QQQH2CytcFeSCytc1(+2)(+3)QH2-细胞色素还原酶Cytb(+3)Cytb(+2)FeS(+2)(+3)Cytc1(+3)Cytc(+2)cc(+2)Cytc(+3)(+2)(+2)Cu(+3)(+3)(+1)Cyta3Cytc细胞色素氧化酶CytaH2OO2CytaCyta3Cu(+2)琥珀酸-Q还原酶（FADH2）（FAD）Cytb56

7、02.电子传递链的组成呼吸链位于线粒体内膜，形成呼吸酶复合体。①黄素蛋白②铁硫蛋白③细胞色素④泛醌它们都是疏水性分子。除泛醌外，其他组分都是蛋白质，通过其辅基的可逆性氧化还原传递电子。电子传递链的组分包括按照它们的氧化还原电位大小排列，这个序列与它们对电子亲和力的不断增加顺序相吻合。O2C1NADHFMNFeSCytb琥珀酸FeSFADCoQ10CytcCytaa33.电子传递链的排列顺序4.电子传递抑制剂能够阻断呼吸链中某部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。利用专一性电子传递抑制剂选择性地阻断呼吸链中某个传递步骤，这是研究电子传递链顺序的一种重要