生化-第五章代謝總論與生物氧化-全文預(yù)覽
【正文】 ，同時(shí)伴有ADP磷酸化為 ATP，這一全過程稱為 電子傳遞體系磷酸化 。 Cyt a a3可以直接以 O2為電子受體。 CoQH2 復(fù)合物 Ⅱ 復(fù)合物 Ⅲ 2e 膜間隙（正） 基質(zhì)(負(fù) ) 琥珀酸 延胡索酸 復(fù)合物 Ⅱ 復(fù)合物 Ⅲ 2H+ 3）泛醌 ?細(xì)胞色素 c還原酶 ? 簡寫為 QH2Cyt c還原酶 , 即復(fù)合物 III, 它是線粒體內(nèi)膜上的一種跨膜蛋白復(fù)合物，其作用是催化還原型 QH2的氧化和細(xì)胞色素 c（ Cyt c）的還原。再通過QH2Cyt c還原酶、 Cyt c和 Cyt c氧化酶將電子傳遞到 O2。它的活性部分含有輔基 FMN和鐵硫中心。所以它既是一種脫氫酶，也是一種還原酶。 各組分 E186。 a與 a3之間的兩個(gè)銅離子，起電子傳遞作用：發(fā)生 Cu+ ? Cu2+ 的互變，將 Cyt c所攜帶的電子傳遞給 O2。 a a3 、b、 c1中卟啉 Fe與蛋白質(zhì)非共價(jià)結(jié)合， c 的輔基與蛋白質(zhì)以硫醚鍵共價(jià)結(jié)合。 Q (氧化型 ) 半醌式中間體 QH? QH2 還原型 CoQ也是呼吸鏈中唯一一個(gè)和蛋白質(zhì)結(jié)合不緊的傳遞體（輔酶），這使它在黃素蛋白類和細(xì)胞色素類之間能夠作為一種特殊靈活的電子載體起作用。 鐵硫蛋白有幾種不同的類型，可概括為 3類： [ FeS ] [ 2Fe – 2S ] [ 4Fe – 4S ] （ 4）輔酶 Q類 是電子傳遞鏈中唯一的非蛋白電子載體。 N N N C C O NH O CH3 CH3 R 10 1 N N N C C O NH O CH3 CH3 H H R + 2H 2H (3)鐵硫蛋白類（簡寫為 FeS ） 鐵硫蛋白 (FeS)是一類與電子傳遞有關(guān)的非血紅素鐵蛋白， 其作用是借鐵的化合價(jià)互變進(jìn)行電子傳遞 : Fe3+ + e ? Fe2+ 因 鐵硫蛋白的活性部分含有活潑的硫和鐵原子，故稱鐵硫中心。 所以它既是一種脫氫酶，也是一種還原酶。 （一）呼吸鏈 ATP合成酶 膜間隙 琥珀酸 延胡索酸 基質(zhì) 化學(xué)勢差 內(nèi)堿 電勢差 內(nèi)負(fù) 質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力推動(dòng) ATP合成 內(nèi)膜 外膜 呼吸鏈種類 根據(jù)代謝物上脫下的氫的初始受體不同，在具有線粒體的生物中，典型的呼吸鏈有 2種： NADH呼吸鏈： 絕大部分分解代謝的脫氫 氧化反應(yīng)通過此呼吸鏈完成 FADH2呼吸鏈： 只能催化某些代謝物脫 氫，不能使 NADH或 NADPH脫氫 在電子傳遞過程中釋放出大量的自由能，使 ADP磷酸化生成 ATP，這是生物合成 ATP的基本途徑之一。 HOOCCH2CHOHCOOH NADP+ NADPH + H+ O 蘋果酸 CH3CCOOH + CO2 氧化型 2H+ MH2 M 氧化型 還原型 (2H) 遞氫體NAD+,NADP+, FMN,FAD,COQ 還原型 遞電子體 Cyt b, c1, c, aa3 2e 189。 二、 生物氧化中 CO2的生成 三、生物氧化中 H2O 的生成 生物氧化作用主要是通過脫氫反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。 一、 生物氧化的特點(diǎn) （一）氧化還原的本質(zhì) ——電子轉(zhuǎn)移 電子轉(zhuǎn)移的主要形式： 1. 直接的電子轉(zhuǎn)移 Fe2+ + Cu2+ ? Fe3+ + Cu+ 1. 在細(xì)胞內(nèi)，于體溫、近于中性的含水環(huán)境中由酶催化。 = RT lgK K = [C][D] / [A][B] 四、 高能化合物與 ATP的作用 高能化合物 磷酸化合物 非磷酸化合物 磷氧型 磷氮型 硫酯鍵化合物 甲硫鍵化合物 烯醇磷酸化合物 ?；姿峄衔? 焦磷酸化合物 一般將在生物體內(nèi)水解某物質(zhì) 1mol時(shí)，能釋放超過 21 kJ /mol（ 5kCal/mol)以上自由能（ ?G?′ 21 kJ / mol）的化合物稱為高能化合物。 3. 對周圍環(huán)境高度適應(yīng)。 2. 諸多反應(yīng)有嚴(yán)格的順序，彼此協(xié)調(diào)。 ΔG = ΔH TΔS 對于 A + B ←→ C + D ΔG176。 ★ 在整個(gè)生物氧化過程中，有機(jī)物質(zhì)最終被氧化成 CO2和 H2O，并釋放出能量形成 ATP。 2. 氫原子的轉(zhuǎn)移 AH2 + B ? A + BH2 ( H ? H + + e ) 3. 有機(jī)還原劑直接加氧 RH + O2 + 2H+ + 2e ? ROH + H2O （二）生物氧化的特點(diǎn) (1) 直接脫羧 (2)氧化脫羧 ：在脫羧過程中伴隨著氧化（脫氫） CH3CCOOH O CH3CHO + CO2 丙酮酸脫羧酶 （ α脫羧） 丙酮酸 HOOCC H2C COOH 丙酮酸羧化酶 CH3CCOOH + CO2 O O （ β 脫羧） 草酰乙酸 生物體內(nèi) CO2的生成來源于有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)?含羧基化合物的脫羧作用 。 生物體主要以 脫氫酶 、傳遞體及氧化酶 組成生物氧化體系，以促進(jìn)水的生成。
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