第七章生物氧化ppt课件.pptx

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1、第七章生物氧化BiologicalOxidation一、生物氧化的概念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。二、生物氧化的特点在体温、近于中性的含水环境中由酶催化。能量逐步释放，部分存于ATP。3.分为线粒体氧化体系和非线粒体氧化体系。生物氧化与体外燃烧的比较反应条件温和剧烈反应过程逐步进行的酶促反应一步完成能量释放逐步进行瞬间释放CO2生成方式有机酸脱羧碳和氧结合H2O需要不需要生物氧化体外燃烧三、生物氧化所讨论的问题1、CO2是如何生成的？2、H2O是如

2、何生成的？3、ATP是如何产生的？(1)为什么NADH+H+----2.5分子ATP，而FADH2---1.5分子ATP？----氧化还原电位；质子回流理论；（2）NADH和FADH2呼吸链是如何产生ATP？----旋转催化理论；直接脱羧：CH3CCOOHOCH3CHO+CO2丙酮酸脱羧酶氧化脱羧：HOOCCH2CHOHCOOHCH3CCOOH+CO2NAD+NADH+H+O（一)、CO2的生成苹果酸丙酮酸（二）、H2O的生成MH2MNAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ递氢体递氢体H2还原型Fe2+Cyt递电子体b,c1,c

3、,aa3氧化型Fe3+½O2O2-H2O2H+2e脱氢酶传递体氧化酶（三）、ATP的生成英国生物化学家PeterMitchell获得1978年的诺贝尔化学奖1、高能化合物：在标准条件下(pH7，25℃，1mol/L)发生水解时，可释放出大量自由能的化合物。习惯上把“大量”定义为5kcal/mol(即20.92kJ/mol)以上。2、高能磷酸化合物：分子中含磷酸基团，它被水解下来时释放出大量的自由能，这类高能磷酸化合物。3、高能键：高能键常用符号“~”表示ATP的结构ATP为生物界的“能量货币”，它是生命活动中最重要的能量供体。高能化

4、合物磷酸化合物非磷酸化合物磷氧型磷氮型硫酯键化合物甲硫键化合物烯醇磷酸化合物酰基磷酸化合物焦磷酸化合物本章主要内容▪第一节、电子传递链▪第二节、氧化磷酸化▪第三节、其它末端氧化酶系统（自学）Electrontransferchain第一节、电子传递链一、电子传递链（呼吸链）*定义代谢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，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratorychain)又称电子传递链(electrontransferchain)。*组成递氢体和电子传递体（2H2H++2

5、e）Anelectronmicrographofmitochondrion呼吸链（电子传递链）的类型根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链有两种：▪NADH呼吸链▪FADH2呼吸链H2O12O2O2-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2eH2OFADFADH2琥珀酸FeS2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3CoQH2CoQ12O2O2-2H+延胡索酸2eNADH呼吸链FADH2呼吸链组分作用1、尼克酰胺腺嘌呤

6、二核苷酸递氢体（NAD+和NADP+）2、黄素蛋白递氢体（辅基为FAD和FMN）3、铁硫蛋白（Fe-S）单电子传递体4、辅酶Q（CoQ）递氢体5、细胞色素类单电子传递体呼吸链的组成ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液侧基质侧线粒体内膜e-e-e-e-e-呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置*四个蛋白复合体：复合体Ⅰ～Ⅳ*两个可灵活移动的成分：泛醌（Q）和细胞色素C▪复合体Ⅰ：NADH脱氢酶（NADH一泛醌还原酶）▪复合体Ⅱ：琥珀酸脱氢酶（琥珀酸一泛醌还原酶）▪复合体Ⅲ：细胞色素b、c1复合

7、体（细胞色素还原酶）▪复合体Ⅳ：细胞色素氧化酶复合体Ⅰ～Ⅳ复合体Ⅰ的功能NADH+H+NAD+FMNFMNH2还原型Fe-S氧化型Fe-SQQH2泛醌(ubiquinone,UQ)辅酶Q（CoenzymeQ，CoQ），属于脂溶性醌类化合物CoQ+2HCoQH2复合体Ⅱ的功能琥珀酸延胡索酸FADFADH22Fe2+-S2Fe3+-SQQH2QH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c1复合体Ⅲ的功能还原型Cytc→→O2CuA→a→a3→CuB复合体Ⅳ的功能呼吸链中电子传递有着严格的方向和顺序FADH2呼吸链呼吸链中传递体的顺序

8、NADH呼吸链▪自由能变化(△G0′)：在体外标准条件下（PH7，温度25℃时），大于30.5kJ即可生成1摩尔ATP。△G0′＝－nF△E0′生成1摩尔ATP需多少能量？已知n=2；F=96.48KJ/V·mol△E0′=？0.15