生物化学 第十章 生物氧化ppt课件.ppt

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1、第十章生物氧化维持生命活动的能量来源光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过光合作用将光能转变成生物能。化学能：动物和多数微生物，通过生物氧化作用将有机物质存储的化学能释放出来，并转变成生物能（ATP传递）。ATP生成形式光和磷酸化非氧化磷酸化氧化磷酸化（呼吸链氧化磷酸化底物氧化磷酸化）生物氧化（biologicaloxidation）有机物质在生物体内的氧化作用在组织细胞中进行通常需要消耗氧，生成CO2呼吸作用有机物质最终被氧化成CO2和水释放出能量脂肪葡萄糖、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Co

2、Ae-磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）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生物氧化的特点1、酶促氧化过程、反应条件温和2、氧化与还原相偶联3、质子和电子由载体传递到氧生成水4、分步进行：有利于提高能量利用率5、氧化磷酸化一、氧化—还原电势锌片溶解Zn2+进入溶液铜沉积Cu2+得电子e提供电子（还原剂）负极得到电子（氧化剂）正极ε0=E0正极—E0负极电动势=正负

3、极电极势之差标准氢电极的电极势为0，25℃、1大气压氢压力、H+活度为1M、pH=0标准电动势ε0：反应中各种物质的活度均为1质量摩尔浓度时的电动势。ε0’标准电极势E0：电解质溶液活度为1质量摩尔浓度时的电极势。每个电极都有自己的标准电极势，有的为正，有的为负。锌电极为---0.76铜电极为+0.34氧化还原反应中，失去电子的物质称为还原剂，得到电子的物质称为氧化剂。还原剂失去电子的倾向（或氧化剂得到电子的倾向）的大小，则称为氧化还原电势。将任何一对氧化还原物质的氧化还原对连在一起，都有氧化还原电位的产生。如果将氧化还原物质与

4、标准氢电极组成原电池，即可测出氧化还原电势。标准氧还原电势用E°表示。E°值愈大，获得电子的倾向愈大；E°愈小，失去电子的倾向愈大化学反应自由能的变化和氧化-还原电势的关系氧化-还原反应自由能的变化与标准电势的关系如下：ΔG°′=－nFΔE°′ΔE°′=E0正极—E0负极NADH+H++1/2O2====NAD++H2O正极反应：1/2O2+2H++2eH2OE+°′0.82负极反应：NAD++H++2eNADHE-°′-0.3ΔG°′-nFΔE°′-2×96485×[0.82-(-0.32)]-220KJ

5、·mol-1线粒体二、电子传递和氧化呼吸链（一）电子传递过程按照电子的亲和力递增的顺序传递电子的传递仅发生在相邻传递体之间E0’决定电子流动方向（二）呼吸链由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶催化系统组成的代谢途径一般称为生物氧化还原链，当受氢体是氧时，称为呼吸链。（三）电子传递链（四）电子传递链的组成成分1、NADH-Q还原酶（NADH脱氢酶、复合体Ⅰ）电子传递：NADHFMNFe-SCoQ铁硫蛋白（Fe-S）（非血红素蛋白）与电子传递有关与其他递氢体或电子传递体结合成复合物存在铁硫蛋白通过Fe3+Fe2+变化起传递电子的

6、作用（四）电子传递链的组成成分2、辅酶Q（CoQ、Q、泛醌）不同种类CoQ侧链异戊二烯基数目不同脂溶性辅酶、可在脂双层中扩散与蛋白质结合不紧密灵活的电子载体辅酶-Q的功能还原成QH2氧化成Q电子和质子的传递体CoQ和电子传递体的碰撞是电子传递的前提和条件Moviecomplex1（四）电子传递链的组成成分3、琥珀酸—Q还原酶（复合体Ⅱ）嵌在线粒体内膜（包括琥珀酸脱氢酶）电子传递：FADH2Fe-SCoQUbiquinone(Q)acceptselectronsfrombothNADHandFADH2intherespirator

7、ychainMoviecomplex2（四）电子传递链的组成成分4、细胞色素还原酶（复合体Ⅲ）cytochrome,Cyt是含铁的Pr以血红素为辅基电子传递蛋白还原型Cyt有光谱吸收现象通过Fe3+Fe2+互变起传递电子的作用电子传递：CoQCytcCyta：辅基是血红素ACytb：------------------BCytc：------------------C——卟啉的侧链基团不同Cyt的铁卟啉一般以非共价键与酶蛋白结合Cytc例外，以硫醚键共价结合Reducedcytochromeshasthreeabsorptio

8、nbandsinthevisiblewavelengthsCyta:~600nmCytb:~560nmCytc:~550nm细胞色素还原酶（CoQ-细胞色素c还原酶）Cytb562/bHCytb566/bLCytc1Cytb硫醚键c型Cytb型Cyt为乙烯基所处