第四章 生物氧化ppt课件.ppt

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1、第四章生物氧化营养物质（指糖、脂肪、蛋白质）在生物体内彻底氧化分解生成CO2和H2O并称释放能量的过程叫生物氧化，。ADP+Pi热能糖CO2和H2OO2能量ATP脂肪蛋白质是在细胞内温和的环境中由酶催化进行的，能量是逐步释放的，一部分储存于ATP中。代谢物脱下的氢与氧结合产生H2O，有机酸脱羧产生CO2。*生物氧化的特点生物氧化体外氧化能量是突然释放的。CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。相同点：消耗O2、生成CO2、H2O和释放能量的过程不同点生物氧化过程中CO2的生成人体内CO2的生成来源于有机酸

2、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)β-单纯脱羧丙酮酸草酰乙酸CO2+CH3COCOOH草酰乙酸脱羧酶αβCOCOOHHCH2-COO(三)α-氧化脱羧(四)β-氧化脱羧乙酰辅酶A+CO2SCoA~CH3COHSCoA+丙酮酸αCH3COCOOH丙酮酸脱氢酶系+NADH+H+NAD第一节生成ATP的氧化磷酸化体系代谢

3、物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递O2生成H2O，这一的递氢体和递电子体构成的链式反应体系称为呼吸链(又称电子传递链)。一、电子传递链-----呼吸链1.NAD+（NADP+）的递氢机制（氧化型）（还原型）（一）呼吸链的组成FMN和FAD递氢机制（氧化型）（还原型）3.铁硫蛋白传递机制泛醌（辅酶Q,CoQ,Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（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++e

4、H++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5.细胞色素类（Cytochrome,Cyt）5.细胞色素类（Cytochrome,Cyt）5.细胞色素类（Cytochrome,Cyt）是一类以铁卟啉为辅基的电子传递蛋白。呼吸链中主要有Cyta、Cytb、Cytc、三类。分子中的铁通过氧化还原而传递电子，为单电子传递体。Cyt（bc1caa3）O2（一）呼吸链的组成人线粒体呼吸链复合体(二).两条呼吸链的排列顺序NADH氧化呼吸链FADH2氧化呼吸链FMN(Fe－S)N

5、ADH琥珀酸FAD(Fe－S)CoQCytbCytc1CytcCytaa3O2线粒体：H2OO221O2-MH2还原型代谢底物FMNFMNH2CoQH2CoQNAD+NADH+H+2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3FeS2H+M氧化型代谢底物2e3、电子传递链中各组分的排列顺序⑴、NADH呼吸链：电子传递和水的生成⑵、FADH2呼吸链：电子传递和水的生成H2OFADFADH2FeS2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3CoQH2CoQ21O2O2-2H+2e延胡索酸琥珀酸ATP+UDPAD

6、P+UTPATP+CDPADP+CTPATP+GDPADP+GTPATP转移与利用二、氧化磷酸化----ATP的生成(一)高能化合物1.高能键能释放大于21KJ/mol能量的化学键，如高能硫酯键和高能磷酸键，以“”表示。ATPADP+Pi+QATP、GTP、UTP、CTP、磷酸肌酸、乙酰CoA、琥珀CoA、2.高能化合物：含有高能键的化合物，如ATP、辅酶A、磷酸肌酸等。2.高能化合物：含有高能键的化合物，如ATP、辅酶A、磷酸肌酸等。磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种储存形式。肌酸激酶肌酸NH2NHNCOO

7、HCH3CCH2磷酸肌酸NNHNCOOHCH3CCH2H~P+ATP+ADP二、氧化磷酸化----ATP的生成(二)ATP的生成和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P机械能(肌肉收缩)渗透能(物质主动转运)化学能(合成代谢)电能(生物电)热能(维持体温)生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。二、氧化磷酸化----ATP的生成(二)氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。是底物分子内部能量重新

8、分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。(一)底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)氧化磷酸化偶联部位1.氧化磷酸化偶联部位复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。2.偶联部位的确定根据P/O比值和自由能变化（⊿Gº=-nF⊿Eº）。线粒体离体实验测得的一些底物的P/O比值底物呼吸链的组成P/O比值可能生成的ATP数β羟丁酸NAD+→复合体Ⅰ→C