生物氧化與氧化磷酸化(2)(文件)
【正文】 ：如 Fe2+→Fe3+＋ e ? 電子不能單獨存在于生物體內，有物質失去電子，就有物質得到電子 A2+ B2+ B3+ A3+ A— 電子供體 B— 電子受體 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 脫氫反應 – 最主要的生物氧化方式 異檸檬酸 草酰琥珀酸 NAD+ NADH+H+ FAD FADH2 琥珀酸 延胡索酸 蘋果酸 草酰乙酸 NAD+ NADH+H+ 3－二磷酸甘油酸 3磷酸甘油醛 Pi＋ NAD+ NADH+H+ 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 加氧反應 H R－ C=O 醛 ＋ 189。 FeSN4。 FAD。 FeS。 39。O2＋ 2H+ 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 化學滲透假說 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 Q循環(huán) 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 2. ATP合酶 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 超聲波處理 嵴重新封閉 形成亞線粒體泡 內膜外翻 尿素 胰蛋白酶 保留電子傳遞功能 喪失合成 ATP功能 氧化磷酸化恢復 ① 線粒體內膜組份完整 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? ATP合酶 – F0：為疏水蛋白質，是鑲嵌在線粒體內膜中的質子通道 – F1：為親水蛋白質，由?3?3???亞基組成，催化生成 ATP – OSCP：寡霉素敏感相關蛋白，位于 F0與 F1之間，使 ATP合酶在寡霉素存在時不能生成 ATP ATP合酶結構模式圖 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ATP合酶的工作機制 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 三、影響氧化磷酸化的 因素 （一）抑制劑 1. 呼吸 鏈抑制劑 阻斷呼吸鏈中某些部位電子傳遞 2. 解偶聯(lián)劑 使氧化與磷酸化偶聯(lián)過程脫離 3. 氧化磷酸化 抑制劑 對電子傳遞及 ADP磷酸化均有抑制作用 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 各種呼吸鏈抑制劑的阻斷位點 魚藤酮 粉蝶霉素 A 異戊巴比妥 抗霉素 A 二巰基丙醇 CO、 CN、 N3及 H2S 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 解偶聯(lián)蛋白作用 機制 (棕色 脂肪組織 線粒體 ) Ⅲ Ⅰ Ⅱ F0 F1 Ⅳ Cyt c Q 胞液側 基質側 解偶聯(lián) 蛋白 熱能 H+ H+ ADP+Pi ATP 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 寡霉素 (oligomycin) – 可阻止質子從 F0質子通道回流，抑制 ATP生成 寡霉素 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 （二） ADP的調節(jié)作用 ? 是主要調節(jié) 因素 ? ［ ADP］ ↑，氧化磷酸化 ↑ （三）甲狀腺激素 ? Na+,K+–ATP酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達均 增加 （四）線粒體 DNA突變 ? 與線粒體 DNA病及衰老有關 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 四、高能磷酸鍵的儲存與 釋放 （一）高能磷酸鍵的類型 – 生物化學中常將水解時釋放的 能量 20 kJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵。復合物 IV最后將電子從細胞色素 c轉移給 O2，生成 H2O ? 質子經過 FoF1 ATP合成酶中的 Fo成分重新進入線粒體基質。在標準條件下水解可釋放出 kJ/mol的 自由能 3. 烯醇 磷酸 鍵 – 見于 磷酸烯醇式丙酮酸中，水解后可釋放出 kJ/mol的 自由能 4. 磷酸 胍 鍵 – 見于 磷酸肌酸中，水解后可釋放出 kJ/mol的 自由能 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 幾種常見的高能化合物 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 磷酸 肌酸 – 是骨骼肌和腦組織中能量的貯存形式 – 磷酸 肌酸中的高能磷酸鍵不能被直接利用，必須先將其高能磷酸鍵轉移給 ATP，才能供生理活動之 需 – 反應過程由磷酸肌酸激酶（ CPK）催化完成 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 磷酸肌酸激酶的作用 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 （二） ATP 1. ATP的 特點 ATP4 + H2O ＝ ADP3 + Pi2 + H+ ?G ＝ kJ?MOL1 ATP3 + H2O ＝ ADP2 + Pi3 + H+ ?G ＝ kJ?MOL1 ? 腺嘌呤 — 核糖 — O — P — O — P — O — P — O O O O O O O ?+ ?+ ?+ Mg2+ ? ? 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 2. ATP的特殊作用 ? ATP是細胞內的“能量通貨” ? ATP是細胞內磷酸基團轉移的中間載體 ～ P ～ P ～ P ～ P ATP ～ P 0 2 10 8 6 4 12 14 磷酸基團轉移勢能 磷酸烯醇式丙酮酸 1,3二磷酸甘油酸 磷酸肌酸 （磷酸基團儲備物） 6磷酸葡萄糖 3磷
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