06.第八章 生物氧化幻灯片.pptVIP

第 八 章 生 物 氧 化 Biological Oxidation 生物氧化 营养物质在生物体内进行的氧化称为生物氧化，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。 水如何生成? CO2如何生成? 能量如何生成? 1. 以NAD+ 、 NADP+为辅酶的脱氢酶类 NAD+ 、 NADP+ 递氢体 2. 黄素蛋白 FMN 、FAD 递氢体 3. 铁硫蛋白 单电子传递体 4. 泛醌（辅酶Q） 递氢体 5. 细胞色素体系 单电子传递体 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置 寡霉素： 水如何生成? CO2如何生成? 能量如何生成? 磷酸甘油酸激酶 3-磷酸甘油酸 这是糖酵解 中第一次 底物水平 磷酸化反应 ADP ATP 1,3-二磷酸甘油酸 (1,3-DPG) OPO 3 2- ATP ADP 磷酸烯醇式 丙酮酸 丙酮酸激酶 (Mg2+，K+ ) 烯醇式丙酮酸 糖酵解中第二次 底物水平磷酸化反应 琥珀酰CoA GDP+Pi GTP ATP ADP 琥珀酸 琥珀酰CoA 合成酶 HSCoA 琥珀酰CoA + GDP + Pi 琥珀酸+ GTP + CoA-SH 1分子底物生成1分子ATP； 有氧无氧条件下都能进行； 生理意义：在无氧条件下给机体提供能量（与呼吸链无关）。 特点： （二）氧化磷酸化(oxidative phosphorylation) 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。 能量的主要来源 呼 吸 链 AH2 2H(2H++2e) A 能量 ADP+Pi ATP O2 1 2 氧化 磷酸化 偶 联 H2O 根据P/O比值 自由能变化: ⊿Go=-nF⊿Eo 氧化磷酸化偶联部位： 复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 从P/O值可了解物质氧化时每消耗1摩尔原子氧所产生的ATP的摩尔数。 P/O 比值 指氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔O2所生成ATP的摩尔数（或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP分子数）。 离体线粒体实验中测得一些底物的P/O值 1. 底物 呼吸链的组成 P/O值 生成ATP数 β-羟丁酸 NAD+→FMN→CoQ→Cyt→O2 2.4～2.8 2.5 琥珀酸 FAD→CoQ→Cyt→O2 1.7 1.5 抗坏血酸 Cytc→Cytaa3→O2 0.88 1 Cytc(Fe2+) Cytaa3→O2 0.61～0.68 1 2. 3. 4. 比较1、2，第一个偶联部位 NAD+ → CoQ 之间 比较2、3，第二个偶联部位 CoQ → Cytc 之间 比较3、4，第三个偶联部位 Cytaa3 → O2 之间 电子传递链自由能变化 区段 电位变化 ( ⊿ E o ′ ) 自由能变化 ⊿ G o ′ = - nF ⊿ E o ′ 能否生成 ATP ( ⊿ G o ′ 是否大于 30.5KJ) Cyt aa 3 ~O 2 0.53V 102.3KJ/mol 能 NAD + ~CoQ 0.36V 69.5KJ/mol 能 CoQ~Cyt c 0.21V 40.5KJ/mol 能 FMN (Fe－S) NADH 琥珀酸 FAD (Fe－S) CoQ Cyt b Cyt c1 Cyt c Cyt aa3 O2 ATP ATP ATP 氧化磷酸化偶联部位 结论： 1. NADH氧化呼吸链，每2H通过此呼吸链可生成2.5分子ATP； 2.琥珀酸氧化呼吸链，每2H通过此呼吸链可生成1.5分子ATP。 线粒体内脱氢 重点：3个“2” 2条重要的呼吸链 NADH氧化呼吸链 琥珀酸（FADH2）氧化呼吸链 2个ATP生成方式 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 2个穿梭方式 α-磷酸甘油穿梭 苹果酸-天冬氨酸穿梭 1. 化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis) 电子经呼吸链传递时，可将质子(H+)从线