[医药卫生]05生物氧化CJ.ppt

第五章 生物氧化 一、概 述 二、线粒体生物氧化体系 三、能量的生成与转化 一、概 述 （一）生物氧化 （二）高能化合物 （三）高能化合物的类型 （一）生物氧化 1.概念 糖、脂、蛋白质等有机物质在生物体内氧化分解，最终生成 CO2 和 H2O ，并释放能量的过程称为生物氧化。亦称“组织氧化”、“组织呼吸”或“细胞氧化”。 2.特点 （1）营养物质在37℃左右 ，经酶催化的一系列的化学反应，逐步氧化，并逐步地释放能量。 （2）生物氧化过程中释放的能量，主要以化学能的形式储存在ATP中，机体需要时再由ATP给机体提供能量，还有一部分能量以热能的形式释放。 (3)在近中性的水溶液中进行，pＨ保持相对恒定。 (4)生物氧化过程中产生的 CO２不是来自碳原子与氧的直接化合，而是有机酸的脱羧基作用生成的。 （5）在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行。不含线粒体的原核生物如细菌，生物氧化是在细胞膜上进行的。 (6)酶的催化 3. 生物氧化的方式 脱氢反应 底物分子在酶的作用下脱氢氧化。 加氧反应 底物分子直接加入氧原子或氧分子而被氧化。 失电子反应 反应过程中失去电子的反应。 * 生物氧化的一般过程 5、生物氧化中H2O的生成方式 代谢底物在烯醇化酶的作用下直接脱水 代谢底物脱掉的氢原子，经系列电子传递与氧分子化合生成（主） 6、生物氧化的本质 （Page79） 本质：电子的得失。 失电子者为还原剂，是电子供体，得电子者为氧化剂，是电子受体在生物体内，它有三种方式： （1）加氧氧化 （一）呼吸链 1.电子传递链的概念 2.电子传递链的组成 3.电子传递链的排列顺序 4.电子传递抑制剂 1.电子传递链的概念（Page82） （1）概 念 电子传递链又称呼吸链，是指代谢物上氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列电子传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的过程。 组成：递氢体和电子传递体 （2H ? 2H+ + 2e），存在于线粒体内膜上 ①烟酰胺核苷酸类： 有NAD+和NADP+，大多脱氢酶以NAD +为辅酶。 电子和氢离子一起被接受，还原型CoⅠ将氢移到NADH（黄素）脱氢酶上。 ②黄素脱氢酶类 黄素脱氢酶（NADH脱氢酶）是黄素蛋白，其辅基FMN（ FAD ）接受2个氢原子成还原型的黄素单核苷酸。 ③铁硫蛋白类 NADH脱氢酶还有几个非血红素铁原子与酸不稳定的硫原子结合，组合成铁-硫中心（iron-sulfur center)。借铁的变价（Fe 3 + →Fe 2 + ）接受电子并转给辅酶Q，单电子传递体。 铁-硫中心：存在于微生物、动物组织中，在NADH呼吸链中有多个不同的铁-硫中心。 NADH脱氢酶复合物包括两个电子传递系统 （酶，FMN，铁-硫中心）。 ④辅酶Q类 又称泛醌（CoQ)，脂溶性化合物，可接受多种脱氢酶脱下的氢和电子转变为泛醇（ CoQH2）。泛醇将电子传给细胞色素bc1复合体， H+释出。 与蛋白质结合不紧，可在黄素脱氢酶类与细胞色素类之间起载体作用。 ⑤细胞色素类 是一类以铁卟啉（血红素）为辅基的蛋白质。广泛分布于生物细胞，由于呈现颜色，故称细胞色素。 单电子传递体，每次传递一个电子。 其作用靠铁的变价传递电子由CoQ传到氧。 细 胞 色 素 传递体 作用 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 （NAD+） 递氢体 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+） 递氢体 黄素蛋白（辅基为 FAD和 FMN） 递氢体 铁硫蛋白（Fe-S） 单电子传递体 辅酶Q 递氢体 细胞色素类 单电子传递体 复合体Ⅰ: NADH-Q（泛醌）还原酶 复合体Ⅱ: 琥珀酸-Q（泛醌）还原酶 复合体Ⅲ: QH2（泛醌）-细胞色素c还原酶 功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶 功能：将电子从细胞色素