生物化學(xué)--生物氧化(已修改)
2025-01-28 12:58 本頁(yè)面
【正文】 第六章 生物氧化 Biological Oxidation ? 生物氧化的 概念 、 方式 、 特點(diǎn) ? ATP 第一節(jié) 生成 ATP的氧化磷酸化體系 第二節(jié) 不生成 ATP的氧化體系 ? 氧化呼吸鏈 ? 氧化磷酸化 ? 氧化磷酸化的影響因素 ? 線粒體內(nèi)膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 生物氧化概述 生物氧化概述 Introduction to Biological oxidation Catalase 過(guò)氧化氫酶 Cytochrome 細(xì)胞色素 Electron transfer chain 電子傳遞鏈 Flavoprotein 黃素蛋白 Glycerophosphate shuttle 磷酸甘油穿梭 Ironsulfur protein 鐵硫蛋白 Malateaspartate shuttle 蘋(píng)果酸－天冬氨酸穿梭 Monooxygenase 加單氧酶 Oxidative phosphorylation 氧化磷酸化 Perioxidase 過(guò)氧化物酶 Superoxide dismutase 超氧化物歧化酶 Ubiquinone 泛醌 Chapter Biologic Oxidation 第 章 生物氧化 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行的氧化稱 生物氧化 ， 主要指糖 、 脂肪 、 蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量 ， 最終生成CO2 和 H2O的過(guò)程 。 此過(guò)程需耗氧 、 排出 CO2， 又在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行 ， 故又稱細(xì)胞呼吸 (cellular respiration)。 一、生物氧化 （ biological oxidation） 的概念 糖 脂肪 蛋白質(zhì) CO2和 H2O O2 能量 ADP+Pi ATP 熱能 糖原 三酯酰甘油 蛋白質(zhì) 葡萄糖 脂酸 +甘油 氨基酸 乙酰 CoA TAC 2H 呼吸鏈 H2O ADP+Pi ATP CO2 * 生物氧化的一般過(guò)程 ? 脫氫 COOH COOH HO CH C=O + 2H CH3 CH3 (2H+ + 2e) ?加氧 RCHO + 1/2 O2 RCOOH 生物氧化中物質(zhì)氧化方式 ?脫電子 Fe2+ Fe3+ + e 生物氧化 中的 CO2的生成 ? 絕大部分有機(jī)物 生物氧化中的 CO2生成是經(jīng) ？中的脫羧作用產(chǎn)生的。 ? 答案： 三羧酸循環(huán) ? 其他一些 CO2產(chǎn)生途徑如： ? 糖異生 草酰乙酸 + GTP → PEP +GDP + CO2 ? 氨基酸脫羧 R CN H 2C O O HHR CN H 2HH+ C O 2脫羧酶 ?α單純脫羧： ?α氧化脫羧： 生物氧化中 CO2生成方式 氨基酸脫羧酶 R－ CH－ COOH NH2 a氨基酸 R－ CH2NH2 + CO2 胺 CH3－ C－ COOH O CH3CO～ SCoA +CO2 丙酮酸脫氫酶系 HSCoA NAD+ NADH+H+ ?β單純脫羧： ?β氧化脫羧： 生物氧化中 CO2生成方式 + CO2 CH2－ COOH COCOOH CH2 CO～ COOH P 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 GTP GDP +CO2 異檸檬酸脫氫酶 NAD+ NADH+H+ CHOH－ COOH CH－ COOH CH2－ COOH CO－ COOH CH2 CH2－ COOH 氧化酶 2e 2H+ H2O O2 1/2 O2 電子傳遞體 遞氫體 脫氫輔酶 2H MH2 ? 真核生物 線粒體內(nèi)膜 上的 電子傳遞鏈 作用下產(chǎn)生 生物氧化中 H2O的生成 生物氧化 體外氧化 (燃燒 ) 反應(yīng)性質(zhì) 相 同（ 氧化還原反應(yīng)） 產(chǎn) 物 相 同（ CO H2O ） 耗氧量 相 同 環(huán) 境 細(xì)胞內(nèi) 體外 條 件 體溫，需酶 高溫，不需酶 能量釋放方式 逐步釋放 驟然釋放 產(chǎn)物生成方式 水由代謝物脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生， CO2由有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生 水和 CO2由物質(zhì)中的碳和氫直接與氧結(jié)合產(chǎn)生 ? CO H2O、能量 的產(chǎn)生位置 ——線粒體 真核細(xì)胞 基質(zhì)中脫氫、產(chǎn)生 CO2 產(chǎn) H2O 產(chǎn)能 線粒體 ? 主要功能： 氧化營(yíng)養(yǎng)物，生成 ATP。 ? 結(jié)構(gòu)： ? 外膜：通透性較高 ? 內(nèi)膜：對(duì)物質(zhì)的通過(guò)有 嚴(yán)格選擇性 ?內(nèi)膜高度折疊形成嵴 ? 膜間腔 ? 基質(zhì) 基 質(zhì)嵴內(nèi) 膜外 膜膜 間 腔F1 F0復(fù) 合 體線粒體結(jié)構(gòu)模式圖 αβγO ～ O OPOOPOOA T PA DPA M POOP～NNNNN H2OO H O HC H2O二、 ATP 高能磷酸鍵與高能磷酸化合物 ?高能磷酸鍵 水解時(shí)釋放的能量大于 21KJ/mol的磷酸酯鍵，常表示為 ?P。 ?高能磷酸化合物 含有高能磷酸鍵的化合物 化合物 △ E0′ kJ/mol (kcal/mol) 磷酸烯醇式丙酮酸 － (－ ) 氨基甲酰磷酸 － (－ ) 1， 3二磷酸甘油酸 － (－ ) 磷酸肌酸 － (－ ) ATP →ADP＋ Pi － (－ ) 乙酰輔酶 A － (－ ) ADP →AMP＋ Pi － (－ ) 焦磷酸 － (－ ) 1磷酸葡萄糖 － (－ ) 一些重要有機(jī)磷酸化合物水解釋放的標(biāo)準(zhǔn)自由能 核苷二磷酸激酶的作用 ATP + UDP ADP + UTP ATP + CDP ADP + CTP ATP + GDP ADP + GTP 腺苷酸激酶的作用 ADP + ADP
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