生物化學(xué)第八章生物氧化(已修改)
2025-01-28 14:11 本頁(yè)面
【正文】 目錄 生物氧化 Biological Oxidation 目錄 物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱生物氧化 (biological oxidation)， 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 。 糖 脂肪 蛋白質(zhì) CO2和 H2O O2 能量 ADP+Pi ATP 熱能 一、生物氧化的概念 第一節(jié) 概述 目錄 二、生物氧化與體外氧化之相同點(diǎn) ? 生物氧化中物質(zhì)的氧化方式有加氧 、 脫氫 、失電子 ， 遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律 。 ? 質(zhì)在體內(nèi)外氧化時(shí)所消耗的氧量 、 最終產(chǎn)物 (CO2， H2O)和釋放能量均相同 。 目錄 ? 反應(yīng)環(huán)境溫和 ， 酶促反應(yīng)逐步進(jìn)行 ， 能量逐步釋放 ， 能量容易捕獲 ， ATP生成效率高 。 ? 通過(guò)加水脫氫反應(yīng)使物質(zhì)能間接獲得氧 ， 并增加脫氫的機(jī)會(huì)；脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生 H2O，有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生 CO2。 三、生物氧化與體外氧化之不同點(diǎn) 生物氧化 體外氧化 ? 能量突然釋放 。 ? 物質(zhì)中的碳和氫直接氧 結(jié) 合 生 成 CO2 和H2O 。 目錄 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 目錄 第二節(jié) 線粒體氧化體系 目錄 指線粒體內(nèi)膜中按一定順序排列的一系列具有電子傳遞功能的酶復(fù)合體 ， 可通過(guò)鏈鎖的氧化還原將代謝物脫下的電子最終傳遞給氧生成水 。這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈 (respiratory chain)又稱電子傳遞鏈 (electron transfer chain)。 一、呼吸鏈 ? 定義 遞氫體和電子傳遞體（ 2H ? 2H+ + 2e） ? 組成 目錄 酶復(fù)合體是線粒體內(nèi)膜氧化呼吸鏈的天然存在形式，所含各組分具體完成電子傳遞過(guò)程。電子傳遞過(guò)程釋放的能量驅(qū)動(dòng) H+移出線粒體內(nèi)膜，轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐑?nèi)膜 H+梯度的能量，再用于 ATP的生物合成。 （一）氧化呼吸鏈由 4種具有傳遞電子能力的復(fù)合體組成 目錄 人線粒體呼吸鏈復(fù)合體 復(fù)合體 酶名稱 質(zhì)量(kD) 多肽鏈數(shù) 功能輔基 含結(jié)合位點(diǎn) 復(fù)合體 Ⅰ NADH泛醌還原酶 850 39 FMN， FeS NADH（基質(zhì)側(cè)） CoQ（脂質(zhì)核心） 復(fù)合體 Ⅱ 琥珀酸 泛醌還原酶 140 4 FAD， FeS 琥珀酸（基質(zhì)側(cè)） CoQ（脂質(zhì)核心） 復(fù)合體 Ⅲ 泛醌 細(xì)胞色素 C還原酶 250 11 血紅素 bL, bH, c1, FeS Cyt c（膜間隙側(cè)） 細(xì)胞色素 c 13 1 血紅素 c Cyt c1， Cyt a 復(fù)合體 Ⅳ 細(xì)胞色素 C氧化酶 162 13 血紅素 a， a3， CuA, CuB Cyt c（膜間隙側(cè)） ? 泛醌不包含在上述四種復(fù)合體中。 目錄 Ⅳ Cytc ox NADH+H+ NAD+ 1/2O2+2H+ H2O 胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè) 線粒體內(nèi)膜 Ⅰ QH2 Q Ⅱ 延胡索酸 琥珀酸 4H+ 4H+ Ⅲ 4H+ 4H+ Cytc ox Cytc red Cytc red 4H+ 4H+ 電子傳遞鏈各復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置 目錄 ? 復(fù)合體 Ⅰ 又稱 NADH泛醌還原酶。 ? 復(fù)合體 Ⅰ 電子傳遞： NADH→FMN→Fe S→ CoQ→ Fe S→ CoQ ? 每傳遞 2個(gè)電子可將 4個(gè) H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)，復(fù)合體 Ⅰ 有質(zhì)子泵功能。 復(fù)合體 Ⅰ 作用是將 NADH+H+中的電子傳遞給泛醌 (ubiquinone) 目錄 NAD+和 NADP+的結(jié)構(gòu) R=H: NAD+。 R=H2PO3: NADP+ 目錄 NAD+（ NADP+）和 NADH（ NADPH）相互轉(zhuǎn)變 氧化還原反應(yīng)時(shí)變化發(fā)生在五價(jià)氮和三價(jià)氮之間。 目錄 FMN結(jié)構(gòu)中含 核黃素 ， 發(fā)揮功能的部位是 異咯嗪環(huán) ， 氧化還原反應(yīng)時(shí)不穩(wěn)定中間產(chǎn)物是 FMN 在可逆的氧化還原反應(yīng)中顯示 3種分子狀態(tài) ， 屬于 單 、雙電子傳遞體 。
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