生物化学第十章生物氧化ppt课件.ppt

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1、第十章生物氧化（P115）——电子传递和氧化磷酸化作用思考？目录第一节生物氧化第二节线粒体电子传递体系第三节氧化磷酸化作用第一节生物氧化一、生物氧化概念二、生物氧化的特点三、物质体内/外氧化的比较一、生物氧化概念糖类、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，所以又称细胞氧化或组织呼吸。生物氧化释放的能量：其中40％左右用于ADP磷酸化生成ATP，其余的以热能的形式散发以维持体温。

2、生物氧化的本质生物氧化中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-脱羧氧化脱羧和直接脱羧HOOCCH2CCOOHαβ丙酮酸羧化酶CH3CCOOH+CO2OO（β-脱羧）CH3CCOOHOCH3CHO+CO2丙酮酸脱羧酶（α-脱羧）(1)直接脱羧草酰乙酸（2）氧化脱羧，在脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。HOOCCH2CHOHCOOHCH3CCOOH+CO2NADP+NADPH+H+O苹果酸生物氧化中H2O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+、

3、NADP+、FAD、FMN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。MH2M递氢体递氢体H2(NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ)脱氢酶还原型氧化型(Cyt递电子体b,c1,c,aa3)2H+2e½O2O2-H2O氧化酶有机物在体内氧化释能的三个阶段在分解代谢中起捕获和贮存能量的分子主要是腺嘌呤核苷三磷酸（ATP)。异养生物将外界的营养物质通过分解代谢产生ATP的过程大致分为三个阶段：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+Pi小分子化合物分解成共同

4、的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）放出能量约1/3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,放能少生物体内能量产生的三个阶段生物氧化的本质就是电子传递和氧化磷酸化，是NADH和FADH2上的电子和H离子通过一系列的电子传递载体传递给氧，伴随NADH和FADH2的再氧化，并将释放的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程。二、生物氧化的特点在活体细胞中进行，需一系列的酶参加在温和条件进行复杂的氧化还原过程能量逐步释放，以ATP形式储存和转

5、运真核细胞在线粒体内膜，原核细胞在质膜上进行。三、物质体内/外氧化的比较物质在体内外氧化所需要的氧的量、最终产物和释放的能量均相同。体外氧化（燃烧）所产生的水和二氧化碳由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。释放的能量是在瞬间完成。第二节线粒体电子传递体系一、电子传递呼吸链的概念二、机体内两条主要的呼吸链及其能量变化三、电子传递抑制剂四、呼吸链的作用线粒体电子传递链（呼吸链）是由一系列位于线粒体内膜（真核生物）的递氢体和递电子体组成的从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。这种由载体组成的电子传递系统称电子传递(eclctrontrans

6、ferchain),因为其功能和呼吸作用直接相关，亦称为呼吸链。原核细胞的呼吸链位于质膜上，真核细胞则位于线粒体内膜上。二、两主要呼吸链的组分：根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链(电子传递链)有1）NADH呼吸链2）FADH2呼吸链NADH呼吸链FMNFe-SO2CytcCytaa3复合物IVCoQFe-SCytc1CytbNADH复合体I复合物IIINADH-Q还原酶细胞色素还原酶细胞色素氧化酶FADFe-S琥珀酸等复合物II琥珀酸-辅酶Q还原酶FADH2呼吸链复合物I包括两个电子传递系统（FMN，铁-硫中心）。作用是将电子从NA

7、DH传递给CoQ。NAD+中的烟酰胺氮为5价，能够接受电子变成3价，而其对侧的碳原子能够进行加氢反应（仅1个氢原子）。（1）复合体Ⅰ(NADH－Q还原酶)VPPFMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质子，形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以进一步将电子转移给Fe-S聚簇上。VB2Fe-S聚簇是NADH-Q还原酶的另一种辅基，NADH脱氢酶辅基FMNH2的电子又转移到铁硫聚簇上。铁原子与铁硫蛋白中的半胱氨酸残基的硫原子结合，组合成铁-硫中心（iron-sulfurcenter)，借铁的变价（Fe3+→Fe2+）接受电子并转给辅酶Q

8、。铁硫蛋白类（2）复合体Ⅱ（琥珀酸－Q还原酶）是一种嵌在线粒体内膜上的酶蛋白，由琥珀酸脱氢酶（一种以FAD为辅基的黄素蛋白）和铁硫蛋白组成，将从琥珀酸得到的电子和H+传递给辅酶Q，从而进入电子传递链。又称泛醌(CoQ)，