第六章生物氧化.pptVIP

第九章 生物氧化 维持生命活动的能量来源 光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过光合作用将光能转变成生物能。 化学能：动物和多数微生物，通过生物氧化作用将有机物质存储的化学能释放出来，并转变成生物能。 ‘生物氧化’的主要内容 （biological oxidation） 有机物质在生物体内的氧化作用 在组织细胞中进行 通常需要消耗氧，生成CO2 呼吸作用 有机物质最终被氧化成CO2和水 释放出能量 第一节 生物氧化的特点和方式 1、在活细胞体内，在体温、常压、近于中性pH及水环境介质中进行的酶促氧化过程。 2、氧化还原过程逐步进行，能量逐步释放。 3、生物氧化的主要方式是脱氢和电子传递的反应，脱下的氢最后与氧形成水。 4、生物氧化产生的能量先传递给ATP,然后通过ATP再供给机体的需能反应。 加水脱氢方式为代谢物提供了更多的脱氢机会，使生物获取更多的能量。 C6H12O6 脱6次 每2个氢原子氧化成水生成2.5分子ATP 生成15个ATP； 糖代谢生成30/32个ATP 第二节 电子传递链 电子传递链： 一、电子传递链的组成及其功能 电子传递链主要由下列五类电子传递体组成：烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类及辅酶Q（又称泛醌）。它们都是疏水性分子。 1、以烟酰胺核苷酸为辅助因子的脱氢酶类 NAD（CoⅠ）、NADP（ CoⅡ） 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 代谢物-2H NAD+ 传递体-2H 1/2O2 NADP+ 代谢物 NADH+H+ 传递体 H2O NADPH+H+ 2、以黄素核苷酸为辅助因子的脱氢酶类 3. 铁硫蛋白类 其活性部分含有两个活泼的硫和两个铁原子。主要其关键的电子传递作用。 4. 辅酶Q 5. 细胞色素类（Cyt) 是一类以铁卟啉衍生物为辅基的结合蛋白质，因为其有颜色，所以成为细胞色素。 细胞色素种类很多，主要有b、c1、c、a和a3。 在呼吸链中，细胞色素的排列顺序依次为： Cyt b Cyt c1 Cyt c Cyt aa3 O2 二、电子传递链及其传递体的排列顺序 线粒体两条呼吸链 NADH氧化呼吸链 ——细胞内主要的呼吸链 FADH2氧化呼吸链 由琥珀酸脱氢酶复合体、CoQ和Cyt组成 FAD、Fe-S、Cytb558 消耗氧、ADP和无机磷酸生成ATP 电子传递水平的磷酸化 二、电子传递链复合体的组成 1、NADH-Q还原酶（NADH脱氢酶、复合体Ⅰ） 2、辅酶Q （CoQ、Q、泛醌） 3、琥珀酸—Q还原酶（复合体Ⅱ） 嵌在线粒体内膜（包括琥珀酸脱氢酶） 电子传递：FADH2 Fe-S CoQ 4、细胞色素还原酶（复合体Ⅲ） cytochrome,Cyt 是含铁的Pr 以血红素为辅基 电子传递蛋白 还原型Cyt有光谱吸收现象( 分类) 通过Fe3+ ? Fe2+ 互变起传递电子的作用 Cyta：辅基是血红素A Cytb：------------------B Cytc： ------------------C ——卟啉的侧链基团不同 5、细胞色素c（cytc） 单一多肽链 易溶于水 与线粒体内膜外表面结合不紧密,易与线粒体内膜分离 与Cytc1含相同辅基，但蛋白组成不同 6、细胞色素氧化酶（ Cytc氧化酶、复合体Ⅳ） 四、电子传递抑制剂 ——阻断呼吸链中某部位电子传递的物质； 氧化作用受阻、能量释放减少 鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素 阻断电子由NADH向CoQ的传递； 抗霉素A抑制电子从Cytb到Cytc1的传递； 氰化物、叠氮化物、CO等 阻断电子由Cytaa3传递到氧 Oxidized Reduced 第三节 氧化磷酸化作用 高能磷酸键的生成机制 (一)氧化磷酸化作用 代谢物的氧化（脱氢）作用与ADP的磷酸化反应偶联生成ATP的过程。 部位：线粒体内膜（真核） 胞浆膜（原核细胞） 2、底物水平磷酸化 没有氧的参与 分子内部所含能量重新分配，生成高能磷酸键 也称代谢物水平磷酸化 （二）光合磷酸化 1、线粒体膜结构的特点 (一)线粒体膜相特点 外膜平滑、有弹性 内膜有许多向内折叠的突起（嵴） 外膜脂