第七章个生物氧化.ppt

生物体内的高能化合物 磷氧键型高能化合物：包括1，3－二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸、NTP、dNTP、NDP、dNDP、dN等。其中尤以ATP分布广、浓度大，是所有生命形式的主要的能量载体。 氮磷键型高能化合物：如磷酸肌酸、磷酸精氨酸。 硫脂键型高能化合物：如脂酰－CoA。 甲硫键型高能化合物：如S－腺苷蛋氨酸 节首 章首 ATP的生成与调节 底物水平磷酸化 氧化磷酸化 氧化磷酸化的偶联部位 合成ATP的酶系 偶联机制 影响氧化磷酸化的因素 线粒体外NADH的氧化磷酸化 异柠檬酸穿梭作用 磷酸甘油穿梭作用 苹果酸穿梭作用 高能化合物的储存和转移利用 节首 章首 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化是指代谢物在氧化分解过程中，有少数反应步骤由于脱氢或脱水而引起分子内部能量重新分布，形成了某些高能磷酸键，它可转移给ADP形成ATP的过程。 返回 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化 氧化磷酸化的偶联部位 在呼吸链中，通过氧化磷酸化产生能量的有3个部位（见图）。在这3个部位，自由能的降低均足以满足由ADP和Pi合成ATP所需的能量（7.3kcal?mol－1），从NADH来的一对电子传递到氧上，经过这3个偶联部位，生成3分子ATP。 返回 偶联机制 化学渗透偶联假说其要点如下 氧化和磷酸化之间是通过H＋的电化学梯度偶联起来的。H＋离子电化学梯度中就蕴藏了能量，这种能量即驱使ADP与Pi形成ATP，这种ATP生成反应是在内膜内表面的F0－F1ATP酶复合体内进行的定向反应。 返回 合成ATP的酶系 镶嵌在线粒体内膜上合成ATP的酶系是一个复合物，称为ATP合成酶或称F0－F1ATP酶。它由两个主要部分F0和F1再加柄连接而构成。F1即偶联因子，呈球形，通过一个柄（由蛋白质组成）接到包埋在线粒体内膜的柄底F0上，故又称三联体。 返回 ATP合成酶 合成ATP的酶系 影响氧化磷酸化的因素 激素的调节 甲状腺激素能促进线粒体的氧化磷酸化，增加ATP的形成。 抑制剂的作用 ATP/ADP比值的影响 氧化磷酸化主要受细胞对能量需求的调节。 返回 抑制剂的作用 通过抑制电子传递而抑制氧化磷酸化 如阿的平、阿米妥、鱼藤酮、抗霉素A、一氧化碳和氰化物等均因能抑制呼吸链而抑制氧化磷酸化（如图） 解偶联剂 F0F1ATP酶的抑制剂 离子载体 返回 异柠檬酸穿梭作用 异柠檬酸脱氢酶： 以NAD为辅酶（线粒体内） 以NADP为辅酶（线粒体外） 返回 磷酸甘油穿梭作用 α-磷酸甘油脱氢酶有两种： 线粒体外的磷酸甘油脱氢酶（以NAD+为辅酶） 线粒体内的磷酸甘油脱氢酶（以FAD为辅基的一种不需氧黄酶） 通过这种穿梭作用，线粒体外的NADH+H+只能产生两个ATP，比线粒体内的NADH+H+氧化少产生一个ATP 磷酸甘油穿梭系统图 返回 磷酸甘油穿梭系统图 返回 苹果酸穿梭作用 线粒体内外都具有苹果酸脱氢酶，而且辅酶（NAD）相同 通过这种穿梭作用，线粒体外的NADH+H+能产生3个ATP。 苹果酸穿梭系统图 返回 苹果酸穿梭系统图 返回 高能化合物的储存和转移利用 ATP是生物界普遍的供能物质，体内的分解代谢和合成代谢的偶联都以ATP为偶联剂。ATP分子含有两个高能磷酸键，在体外标准条件下测定，每个高能磷酸键水解时释放约7.3kcal?mol－1的能量。 在细胞内如脊椎动物肌肉和神经组织的磷酸肌酸和无脊椎动物的磷酸精氨酸才是真正的能量储存物质，又称为磷酸原。当机体消耗ATP过多致使ADP增多时，磷酸肌酸可将其高能键转给ADP生成ATP，以供生理活动之用。催化这一反应的酶是肌酸磷酸激酶（CPK）。 肌酸＋ ATP 磷酸肌酸 ＋ ADP 当机体代谢中需要ATP提供能量时，ATP可以多种形式实行能量的转移和释放： 葡萄糖＋ATP 6－磷酸－葡萄糖＋ ADP 5－磷酸核糖＋ATP 5－磷酸核糖－1－焦磷酸 ＋ AMP 氨基酸 ＋ ATP 氨酰- AMP ＋Ppi 蛋氨酸＋ATP S－腺苷蛋氨酸 ＋ PPi + Pi 返回 体内能量的转移、储存和利用 返回 非线粒体氧化体系 微粒体氧化体系 加单氧酶 加双氧酶 过氧化物酶体氧化体系 过氧化氢及超氧离子的生成 过氧化氢及超氧离子的毒性作用 过氧化氢及超氧离子的消除 章首 加单氧酶催化的反应进行时