第七章 生物氧化ppt课件.ppt

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1、1.生物氧化的概念及特点2.呼吸链的概念及两条呼吸链的组成和排列顺序3.ATP的生成方式4.影响氧化磷酸化的因素第七章生物氧化物质在生物体内进行氧化称生物氧化，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。ADP+Pi热能糖CO2和H2OO2能量ATP脂肪蛋白质第一节概述(Outline)一、生物氧化的方式与特点(一)生物氧化的方式生物氧化与物质在体外的氧化方式在化学本质上是相同的，生物氧化的方式有加氧、脱氢和失电子反应。2.脱氢反应乳酸丙酮酸CH3CH(OH)COOHCH3COCOOH+2H3.失电子反应Fe2+Fe3++e1.加氧反应R

2、CHO+1/2O2RCOOH醛酸(二)生物氧化的特点生物氧化与体外氧化氧化方式均为加氧、脱氢、失电子。耗氧、释放能量、终产物（CO2，H2O）均相同。不同点相同点1、条件温和2、酶催化3、H通过传递体给O4、能量逐步释放5、CO2由脱羧生成二、生物氧化的酶类(一)氧化酶类细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶等属于此类酶，该类酶的亚基常含有铁、铜等金属离子。2H+H2OSH2+2e2Cu2+O2-S2Cu+1/2O2SH2:底物S:产物2H+H2OSH2+2Cu2+O2-S2Cu+1/2O22e(二)需氧脱氢酶类(三)不需氧脱氢酶类乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等。L-氨基酸氧化酶、黄嘌

3、呤氧化酶等属于此类酶。2HH2O2SH2SO2FMN或FADFMNH2或FADH22HSH2SFMN(或FAD)FMNH2(或FADH2)SH2SNAD+(NADP+)NADH+H+(NADPH+H+)三、生物氧化过程中CO2的生成人体内CO2的生成来源于有机酸的脱羧反应。根据脱去的羧基在有机酸分子中的位置不同，分为α-脱羧和β-脱羧两种；又根据脱羧是否伴有氧化，可分为单纯脱羧和氧化脱羧两种类型。(一)α-单纯脱羧胺α-氨基酸2CO+2R-CHNH2氨基酸脱羧酶α2NHR-CH-COOH(二)α-氧化脱羧(三)β-单纯脱羧(四)β-氧化脱羧+CO2CHOH-COOHCH-C

4、OOHCH2-COOHαβ异柠檬酸CH2-COOHCH2CO-COOHα-酮戊二酸异柠檬酸脱氢酶+NADH+H+NAD丙酮酸草酰乙酸CO2+CH3COCOOH丙酮酸羧化酶αβCOCOOHHCH2-COO乙酰辅酶A+CO2SCoA~CH3COHSCoA+丙酮酸αCH3COCOOH丙酮酸脱氢酶系+NADH+H+NAD第二节呼吸链与氧化磷酸化在线粒体内膜上存在着一系列参与氢原子和电子传递的酶和辅酶构成的链式反应，与细胞摄氧的呼吸过程有关，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratorychain)又称电子传递链(electrontransferchain)。一、什么是呼吸链(r

5、espiratorychainandoxidativephosphorylation)四种具有传递氢和电子功能的酶复合体。泛醌和Cytc均不包含在上述四种复合体中。人线粒体呼吸链复合体复合体酶名称复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ复合体Ⅳ琥珀酸-泛醌还原酶泛醌-细胞色素c还原酶细胞色素c氧化酶辅基FMN，Fe-SFAD，Fe-S铁卟啉，Fe-S铁卟啉，Cu多肽链数3941113复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ复合体ⅣNADH-泛醌还原酶NADH-泛醌还原酶琥珀酸-泛醌还原酶泛醌-细胞色素还原酶FMN，Fe-SFAD，Fe-S铁卟啉，Fe-S铁卟啉，CuNAD+和NADP+的结构(1)NAD+

6、和NADP+一,传递体氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。2HHHeH+HRHCONH2N+Ce+RHHCONH2N+H++H+H+NAD(P)+NAD(P)H+H++2H-2H(1)NAD+和NADP+FADFMNAMP(2)FMN(FAD)FMN（FAD）结构中含核黄素，发挥功能的部位是异咯嗪环，能可逆的进行加氢或脱氢反应。铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行Fe2+Fe3++e反应传递电子。Ⓢ表示无机硫(3)铁硫蛋白ⓈⓈFeFeⓈFeⓈFeSCH2SCH2SCH2SCH2泛醌（辅酶Q,CoQ,Q）由多个异戊二烯连接形成较长

7、的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。(4)辅酶QoH3COH3COCH3oRRoHOH3COH3COCH3·H++eH++eH3CORoHOHH3COCH3泛醌泛醌H•二氢泛醌氧化型或醌型半醌型还原型或氢醌型1958年，辅酶Q10研究之父——美国得克萨斯大学的卡鲁福鲁卡斯博士认定了其化学结构.泛醌分子中含有一个由多个异戊二烯单位组成的、与对苯醌母核相连的侧链，该侧链的长度根据泛醌的来源而有不同，一般含有n=6–10个异戊二烯单位。对于哺乳动物，n=10，因此又称辅酶Q10。呼吸链各复