生物氧化教学课件.ppt

生物化学与分子生物学;第八章;物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biological oxidation)，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。;糖原 ;第一节 氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成;生物体将NADH+H+和FADH2彻底氧化生成水和ATP的过程与细胞的呼吸有关，需要消耗氧，参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成，形成一个连续的传递链，因此称为氧化呼吸链（oxidative respiratory chain）。也称电子传递链(electron transfer chain)。;酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜，转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物合成。 ;人线粒体呼吸链复合体;;;9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。*** 10、低头要有勇气，抬头要有低气。**** 11、人总是珍惜为得到。***** 12、人乱于心，不宽余请。**** 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。***** 14、抱最大的希望，作最大的努力。**** 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****;复合体Ⅰ又称NADH-泛醌还原酶或NADH脱氢酶，接受来自NADH+H+的电子并转移给泛醌（ubiquinone）。 复合体Ⅰ可催化两个同时进行的过程： 电子传递： NADH→FMN→Fe-S→ CoQ 质子的泵出：复合体Ⅰ有质子泵功能，每传递2个电子可将4个H+从内膜基质侧泵到胞浆侧。;NAD+和NADP+的结构;NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相互转变;FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是异咯嗪环，氧化还原反应时不稳定中间产物是FMN·。在可逆的氧化还原反应中显示3种分子状态，属于单、双电子传递体。 ;铁硫蛋白中辅基铁硫中心(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中一个铁原子可进行Fe2+ ? Fe3++e 反应传递电子。属于单电子传递体。 ; 铁硫蛋白 ;泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。内膜中可移动电子载体，在各复合体间募集并穿梭传递还原当量和电子。???电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。 ;复合体Ⅰ的功能 ;复合体Ⅱ是三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶，又称琥珀酸-泛醌还原酶。 电子传递：琥珀酸→FAD→几种Fe-S →CoQ 复合体Ⅱ没有H+泵的功能。;（三）复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c;细胞色素(cytochrome, Cyt) ;复合体Ⅲ的电子传递通过“Q循环”实现。 复合体Ⅲ每传递2个电子向内膜胞浆侧释放4个H+，复合体Ⅲ也有质子泵作用。 Cyt c是呼吸链唯一水溶性球状蛋白，不包含在复合体中。将获得的电子传递到复合体Ⅳ。;人复合体Ⅳ又称细胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase)。 电子传递：Cyt c→CuA→Cyt a→Cyt a3–CuB→O2 Cyt a3–CuB形成活性双核中心，将电子传递给O2。复合体Ⅳ也有质子泵功能，每传递2个电子使2个H+跨内膜向胞浆侧转移 。;复合体Ⅳ的电子传递过程;细胞色素c氧化酶CuB-Cyta3中心使O2还原成水的过程，有强氧化性中间物始终和双核中心紧密结合，不会引起细胞损伤。;1、NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→CoQ →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 →CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2;;标准氧化还原电位 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧 将呼吸链拆开和重组;呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位;第二节 氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化偶联生成ATP;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。 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。 ;一、氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内;线;（二）自由能变化;电子传递链自由能变化 ;ATP;二、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度;氧化磷酸化依赖于完整封闭的线粒体内膜； 线粒体内膜对H+、OH－、K＋、Cl－离子是不通透的； 电子传递链可驱