第06章生物氧化36932幻灯片.pptVIP

案例分析 患者：女性，53岁，因神志不清入院。患者1小时前被发现，疑煤气中毒。 体格检查：体温37度，脉搏94次/分，呼吸22次/分。 辅助检查： 1.碳氧血红蛋白测定：HbCO50% 2.动脉血气分析：动脉血氧分压、氧饱和度和二氧化碳分压都处于较低水平 3.脑电波显示广泛异常改变 问：煤气中毒的生化机制是什么？ 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 NADH FMN (Fe-S) 琥珀酸 FAD (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2 NADH氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链 二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化生成ATP偶联 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。 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)与脱氢反应偶联，生成底物分子的高能键，使ADP(GDP)磷酸化生成ATP(GTP)的过程。不经电子传递。 ATP生成方式 （一）氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内 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 线 粒 体 离 体 实 验 测 得 的 一 些 底 物 的 P/O 比 值 底 物 呼 吸 链 的 组 成 P/O 比 值 可 能 生 成 的 ATP 数 β - 羟 丁 酸 NAD + → 复 合 体 Ⅰ → CoQ → 复 合 体 Ⅲ 2.5 2.5 → Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 琥 珀 酸 复 合 体 Ⅱ → CoQ → 复 合 体 Ⅲ 1.5 1.5 → Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 抗 坏 血 酸 Cyt c → 复 合 体 Ⅳ → O 2 0.88 1 细 胞 色 素 c (Fe 2+ ) 复 合 体 Ⅳ → O 2 0.61 - 0.68 1 1、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）。 电子传递链自由能变化 ATP ATP ATP 氧化磷酸化偶联部位 NADH FMN (Fe-S) 琥珀酸 FAD (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2 (二)氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度 1、化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis) 电子经呼吸链传递时，可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。 线粒体基质 线粒体膜 + + + + - - - - H+ O2 H2O H+ e- ADP + Pi ATP 化学渗透假说简单示意图 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅳ F0 F1 Cyt c Q NADH+H+ NAD+ 延胡索酸 琥珀酸 H+ 1/2O2+2H+ H2O ADP+Pi ATP 4H+ 2H+ 4H+ 胞液侧 基质侧 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - 电子传递过程复合体Ⅰ (4H+) 、Ⅲ (4 H+)和Ⅳ (2H+)有质子泵功能。 化学渗透示意图及各种抑制剂对电子传递链的影响 当H+顺浓度递度经F0中a亚基和c亚基之间回流时，γ亚基发生旋转，3个β亚基的构象发生改变。 ATP合酶的工作机制 ATP合成的结合变构机制(binding change mechanism) NADH FMN (Fe-S) 琥珀酸 FAD (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2 鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥 × 抗霉素A 二巯基丙醇 × CO、CN-、 N3-及H2S × 各种呼吸链抑制剂的阻断位点 萎锈灵