生物氧化说课讲解.ppt

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1、生物氧化2014一、生物氧化的概念物质在生物体内进行的氧化称为生物氧化。主要是糖、脂、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。2（一）与体外氧化的共同点耗氧;生成CO2和水;释放的总能相等（二）不同点1.条件体外：高温、干燥体内：酶催化、温和2.能量形式、放能方式：体外：热能,骤然释放体内：热能+ATP（40％），逐步释放二、生物氧化特点33.CO2和水的生成方式体外：碳、氢直接与氧结合生成。生物氧化：CO2：脱羧水：底物脱氢氧化呼吸链与氧结合4*生物氧化的一般过程5第二节呼吸链（respiratorychain)6一、概念呼吸链（respiratory

2、chain）：代谢物脱下的氢原子通过多种酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水的传递链。也叫电子传递链。（electrontransferchain）。递氢体：传递氢的酶或辅酶电子传递体：传递电子的酶或辅基/辅酶7二、线粒体的膜结构1.外膜：<5000的分子和离子可跨膜扩散2.内膜：多数小分子和离子不能自由通过呼吸链复合物、ATP合成酶位于内膜及嵴上3.“膜间隙”：可溶性酶、底物、辅助因子4.基质：丙酮酸脱氢酶系、TCA及脂肪酸氧化的大多数酶、鸟氨酸循环（肝脏）中的部分酶8三、呼吸链的组成4种复合体、CoQ、Cytc组成两条主要的呼吸链：NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼

3、吸链（FADH2氧化呼吸链）91011（一）复合体Ⅰ（NADH-CoQ还原酶）1.是NADH+H＋的电子进入呼吸链的入口122.辅基或辅酶FMN（黄素蛋白的辅酶）:传递电子和H＋Fe-S中心(铁硫蛋白的辅基):传递电子3.电子传递途径NADHFMN，Fe-SCoQ复合体Ⅰ的电子传递1314NADH+H+FMNFe2+SCoQNAD+FMNH2Fe3+SCoQH2电子在复合体Ⅰ的传递途径154.复合体Ⅰ的两个功能催化NADH+H++QNAD++QH2(放能)将4个H+从线粒体基质（Nside）泵到膜间隙（Pside）（吸能）16(二）复合体Ⅱ（琥珀酸-辅酶Q还原酶）1.另一条呼

4、吸链的入口2.将电子和氢从琥珀酸传递给CoQ3.辅基：FADFe-S簇hemeb4.电子传递途径琥珀酸FAD，Fe-S簇CoQ复合体Ⅱ的电子传递17琥珀酸FAD延胡索酸FADH2FADH2Fe3+SFe2+SFe3+SCoQH2FADFe2+SFe3+SFe2+SCoQ复合体Ⅱ上的电子传递途径18是TCA的一步反应1920复合体Ⅱ将电子和氢从琥珀酸传递给泛醌复合体Ⅱ不能泵出氢质子21（三）辅酶Q（泛醌）脂溶性醌类化合物位于内膜的脂质双层中可以移动的电子传递体电子和氢的受体22多个异戊二烯半醌型泛醌二氢泛醌泛醌2324(四）复合体Ⅲ（CoQ-CytC还原酶）1.接受CoQ传递来

5、的电子，并泵出4个H+/2e－2.还原酶的辅基：血红素bL血红素bHFe－S血红素c1254.复合体Ⅲ中的电子传递途径QH2Cytb，Fe-S，Cytc1复合体Ⅲ中的电子传递途径Cytc26（五）Cytc接受复合体Ⅲ传递来电子，并传递给复合体Ⅳ辅基：血红素C位于膜间隙，是可以移动的水溶性电子27将电子从Cytc传递给分子氧，催化分子氧还原为H2O,泵出2个H＋/2e－。辅基：Cu-Cu中心（CuA）血红素a，血红素a3Fe－Cu中心（CuB）(六）复合体Ⅳ（Cytc氧化酶）2829复合体Ⅳ中的电子传递途径:CytcCuACytaCyta3CuBO230电子传递链3132（七）

6、总的方程式：每传递一对电子，复合体I、Ⅲ、Ⅳ分别泵出4、4、2个H+。NADH+11H+N+1/2O2NAD++10H+P+H2OFADH2+6H+N+1/2O2FAD++6H+P+H2O33FADFADH2脂酰CoA△2反烯脂酰CoA脂酰CoA脱氢酶34四、呼吸链组分排列顺序的确定1.根据标准氧化还原电位E0’的高低排列eEO’（小）EO’（大）物质的标准氧化还原电位越低，则该物质失去电子的倾向越大，也就越容易成为还原剂而处于呼吸链的前面。352.检测电子传递体氧化的顺序电子传递体还原态和氧化态时的吸收光谱不同利用完整的离体线粒体进行研究检测前使所有电子传递体均处于还原态向

7、检测体系中缓慢给氧判断：先由还原态变为氧化态的位于呼吸链的？面36373.体外将呼吸链的各复合体进行拆分和重组384.利用阻断剂研究分析完整的离体线粒体实验前使所有电子传递体均处于还原态给氧3940第三节氧化磷酸化氧化磷酸化：呼吸链中电子的传递过程偶联ADP磷酸化，生成ATP的过程。41一、自由能变、偶联反应及高能磷酸化合物（一）化学反应中的ΔG（自由能变化）A＋BC＋DΔG:产物自由能与反应物自由能之间的差值ΔG<0，可自发进行，放能ΔG>0，需要外界提供能量才能进行，耗能ΔG＝0，可逆反应42（二