生物化学课件之生物氧化教程文件.ppt

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1、生物化学课件之生物氧化*生物氧化与体外氧化之相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。*生物氧化与体外氧化之不同点生物氧化体外氧化反应条件剧烈不需要酶的催化能量是突然释放的。产生的CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。1.反应温和：37℃、pH接近中性2.需酶催化3.逐步氧化,逐步放能,可以调节；释放能量的40~55%以高能键储存4.生物氧化以脱氢方式为主5.H2O的生成:代谢物脱下的氢与氧结合

2、产生CO2来源：有机酸脱羧产生糖原三酯酰甘油蛋白质葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoATAC2H呼吸链H2OADP+PiATPCO2*生物氧化的一般过程第二节线粒体氧化体系（一）定义：线粒体内膜上存在着按一定顺序排列的多种酶和辅酶组成的反应体系。代谢物脱下的氢经这一体系传递，最终与氧结合生成水。由于此过程与细胞呼吸有关，所以称为呼吸链。又称电子传递链。呼吸链中传递氢的酶或辅酶称为递氢体,传递电子的酶或辅酶称为电子传递体,因此呼吸链由递氢体和电子传递体组成。－电子传递链(electrontransferchain)一、呼吸

3、链(respiratorychain）（1）烟酰胺(尼克酰胺)核苷酸类NAD+(NADP+)简称CoI(CoII)功能基团：烟酰胺可逆性地加氢脱氢，代谢物上脱下的2H（2H+和2e）传递给黄素蛋白大多数脱氢酶以NAD+为辅酶少数脱氢酶以NADP+为辅酶为体内许多脱氢酶的辅酶，是联结作用物与呼吸链的重要环节。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）或辅酶II（CoII）NADPH+H++NAD+＝NADP+NADH+H+2.呼吸链的组成成份及作用：NAD+和NADP+的结构R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+黄

4、素蛋白的辅基有两种黄素单核苷酸（FMN）：含有磷酸黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）：含有腺苷酸（AMP）二者都含有维生素B2功能：可催化代谢物脱下的氢，脱下的氢可被该酶的辅基FMN和FAD接受。NADH脱氢酶的辅基就是FMN，可将NADH的H转移到NADH脱氢酶的辅基FMN。（2）黄素蛋白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，每次只传递一个电子为单电子传递体。存在形式：Fe4S4(也有Fe2S2）铁硫蛋白常与黄酶、细胞色素结合在一起，以复合物形式存在：

5、FMN（Fe-S）FAD(Fe-S)Ⓢ表示无机硫（3）铁硫蛋白铁硫蛋白SS无机硫半胱氨酸硫细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。细胞色素体系各辅基中的铁可以得失电子，进行氧化还原反应，为单电子递体。（五）细胞色素①Cyt的本质细胞色素=酶蛋白+铁卟啉②Cyt的分类细胞色素(30多种)a组：a、a1、a2、a3…b组：b、b1～7、P450…c组：c、c1、c2、c3…③Cyt的存在部位线粒体（a、a3、b、c、c1）微粒体（b5、P450）④作用：单电子传递体2Cytaa3-F

6、e2++1/2O22Cytaa3-Fe3++O2-2Cyt-Fe3++2e2Cyt-Fe2+1标准氧化还原电位：还原电位从低到高的顺序2各组分特殊的吸收光谱，得失电子后吸收光谱改变3还原状态呼吸链缓慢给氧4特异抑制剂阻断：阻断部位以前的为还原状态，后面的为氧化状态。5用去垢剂温和处理线粒体内膜，可以得到四种电子传递复合体二呼吸链中传递体的排列顺序1.复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶功能:将电子从NADH传递给泛醌(ubiquinone)复合体ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;Fe-SN-4;Fe-SN-

7、3;Fe-SN-2复合体Ⅰ的功能NADH+H+NAD+FMNFMNH2还原型Fe-S氧化型Fe-SQQH22.复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶功能:将电子从琥珀酸传递给泛醌复合体Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;b560;FAD;Fe-S2;Fe-S33.复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c复合体ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c14.复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶功能：将电子从细胞色素c传递给氧复合体Ⅳ还原型Cytc→→O2CuA→a→a3→CuB其中Cyta3和CuB形成的活性

8、部位将电子交给O2。四种具有传递电子功能的酶复合体(complex)*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呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置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-三、主要的呼吸链1.NADH氧化呼吸链NADH→复合体Ⅰ→Q