生物化学与分子生物学：第06章生物氧化 -医学课件.pptVIP

图６－１３ＡＴＰ合酶和质子的跨膜流动机制模式图 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) ATP合成的机制 第三步 第一步 第二步 Pi ADP ATP ADP Pi ATP ATP 　　约需3个质子穿线粒体内膜回流进基质能生成１分子ATP,转子循环一周生成3分子ATP。 　　两个电子经复合物I、III和IV传递大约导致线粒体内的10个H＋转移到膜间隙。 H＋经ATP合酶流回线粒体基质足可以驱动2.5个ATP的合成。-NADH 　　从复合物II进入电子传递链的电子经复合物III传递到复合物IV，只能驱动6个质子的转移，但也可驱动1.5个ATP的合成。-FADH2 四、ATP在能量代谢中起核心作用 细胞内代谢反应都是依序进行、能量逐步得失。 ATP称之为高能磷酸化合物，可直接为细胞的各种生理活动提供能量，同时也有利于细胞对能量代谢进行严格调控。 生物体能量代谢有其明显的特点。 高能磷酸键 水解时释放的能量大于25kJ/mol的磷酸酯键，常表示为?P。 高能磷酸化合物 含有高能磷酸键的化合物 ATP是三磷酸腺苷， ATP 结构式A-P~P~P, A-腺苷，P-磷酸团，“~”高能磷酸键。它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。 高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92kj/mol以上的磷酸化合物，ATP水解是释放的能量高达30.54kj/mol。  ATP ADP+Pi+能量 酶 化合物 △E0′ kJ/mol (kcal/mol) 磷酸烯醇式丙酮酸 －61.9 (－14.8) 氨基甲酰磷酸 －51.4 (－12.3) 1，3-二磷酸甘油酸 －49.3 (－11.8) 磷酸肌酸 －43.1 (－10.3) ATP →ADP＋Pi －30.5 (－7.3) 乙酰辅酶A(高能硫酯化物） －31.5 (－7.5) ADP →AMP＋Pi －27.6 (－6.6) 焦磷酸 －27.6 (－6.6) 1-磷酸葡萄糖 －20.9 (－5.0) 一些重要有机磷酸化合物水解释放的标准自由能 （一）ATP是体内能量捕获和释放利用的重要分子 ATP是体内最重要的高能磷酸化合物，是细胞可直接利用的能量形式。 ATP在生物能学上最重要的意义在于，通过其水解反应释放大量自由能和需要供能的反应偶联，使这些反应在生理条件下完成。 ATP + UDP ADP + UTP ATP + CDP ADP + CTP ATP + GDP ADP + GTP ADP + ADP ATP + AMP 核苷二磷酸激酶的作用 腺苷酸激酶的作用 （二）ATP是体内能量转移和磷酸核苷化合物相互转变的核心 （三）ATP通过转移自身基团提供能量 因为ATP分子中的高能磷酸键水解释放能量多，易释放Pi、PPi基团，很多酶促反应由ATP通过共价键与底物或酶分子相连，将ATP分子中的Pi、PPi或者AMP基团转移到底物或酶蛋白上而形成中间产物，经过化学转变后再将这些基团水解而形成终产物。 肌酸激酶的作用 磷酸肌酸(CP)作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式 （四）磷酸肌酸是高能键能量的储存形式 代谢物 分解氧化 CO2 H2O 能 热能（散发） 化学能 （储能） ATP ADP Pi C C~P + 能 机械能（肌肉收缩） 化学能（合成代谢） 渗透能（吸收分泌） 电能（神经传导） 热能（维持体温） ATP的生成和利用 生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 第三节 氧化磷酸化的影响因素 一、体内能量状态可调节氧化磷酸化速率 氧化磷酸化是机体合成能量载体ATP的最主要的途径，因此机体根据能量需求调节氧化磷酸化速率，从而调节ATP的生成量。 三、氧化磷酸化作用可受某些内外源因素影响 1、呼吸链抑制剂阻断电子传递过程 复合体Ⅰ抑制剂：鱼藤酮(rotenone)、粉蝶霉素A(piericidin A)及异戊巴比妥(amobarbital)等阻断传递电子到泛醌 。 复合体Ⅱ的抑制剂：萎锈灵(carboxin)。 复合体Ⅲ抑制剂：抗霉素A(antimyc