第6章 生物氧化-2012-10-10课件.pptVIP

教师姓名：唐 微 学历职称：教授/博士 单 位：生化教研室 联系电话第六章 生物氧化 Biological Oxidation 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。 1、生物氧化的基本概念 概 述 糖原 脂肪 蛋白质 葡萄糖 脂肪酸 氨基酸 甘油 乙酰辅酶A 2、生物氧化的基本过程（3个阶段） 3、生物氧化的意义 （1）约60%以热能形式散失， 维持体温； （2）约40%以化学能形式形成高能化合物 (如，ATP)，以驱动各种生命活动。 三羧酸循环 4、生物氧化部位：线粒体（mitocondrium） 3、生物氧化的特点 ①在细胞内温和的环境中（体温、pH接近中性），在一系列酶促反应逐步进行。 ②能量是逐步释放出来。 ③脱下的氢与氧结合产生H2O，有机酸脱羧产生CO2。 ④氧化的速率受多种因素的影响。 Oxidative Phosphorylation System with ATP Producing 第一节 生成ATP的氧化磷酸化体系 生物氧化的场所：线粒体 也称细胞的动力工厂（power plant） 蛋白质复合体：递氢体和电子传递体（2H ? 2H+ + 2e） ！！！ 一、氧化呼吸链是一系列有电子传递功能的氧化还原组分 定义 氧化呼吸链(respiratory chain) ：位于线粒体内膜、按一定顺序排列的、传递电子的蛋白质复合体, 又称电子传递链(electron transfer chain)。 酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜，转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物合成。 （一）氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成 四种具有传递电子功能的酶复合体(complex) 1. 复合体Ⅰ作用是将NADH+H中电子传递给泛醌 NAD+和NADP+的结构 R=H: NAD+; R=H2PO3:NADP+ NAD+和NADP+的递氢机理 FMN和FAD的递氢机制 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。 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。 它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。位于膜脂双层中，能在膜脂中自由泳动。 复合体Ⅱ 2. 复合体Ⅱ作用是将电子琥珀酸传递到泛醌 细 胞 色 素 细胞色素是一类以铁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C 3. 复合体Ⅲ作用将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c 递氢机理 其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。 复合体IV 4. 复合体Ⅳ将电子从 细胞色素c传递给氧 复合体Ⅳ的电子传递过程 线粒体呼吸链 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置 线粒体 标准氧化还原电位 拆开和重组 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧 （二）氧化呼吸链组分按氧化还原电位由低到高的顺序排列 由以下实验确定: 呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位 氧化还原对 E0‘(V) 氧化还原对 E0‘(V) NAD+ /NADN+H+ －0.32 Cyt c1 Fe3+ /Fe2+ 0.22 FMN /FMNH2 －0.219 Cyt c Fe3+ /Fe2+ 0.254 FAD /FADH2 －0.219 Cyt a Fe3+ /Fe2+ 0.29 Cyt bL(bH) Fe3+/Fe2+ 0.05(0.10) Cyt a3 Fe3+ /Fe2+ 0.35 Q10 /Q10H2 0.06 1/2O2 /H2O 0.816 呼吸链中传递体的排列顺序 1.NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 2.琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 电子传递链的排列顺序 电子传递链（electron transportation chain） ATP的生成方式 1. 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。 2. 氧化磷酸化 (oxidative phosphory