生物化學與分子生物學生物氧化-全文預(yù)覽
【正文】 成代謝 ) 電能 (生物電 ) 熱能 (維持體溫 ) 生物體內(nèi)能量的儲存和利用都以 ATP為中心。 ? 高能磷酸化合物 含有高能磷酸鍵的化合物 目錄 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 － (－ ) 葡糖 1磷酸 － (－ ) 一些重要有機磷酸化合物水解釋放的標準自由能 目錄 （一） ATP是體內(nèi)能量捕獲和釋放利用的重要分子 ? ATP是體內(nèi)最重要的高能磷酸化合物 ， 是細胞可直接利用的能量形式 。 ATP合酶的工作機制 ? ATP合成的結(jié)合變構(gòu)機制 (binding change mechanism) 目錄 四、 ATP在能量代謝中起核心作用 ? 細胞內(nèi)代謝反應(yīng)都是依序進行 、 能量逐步得失 。 ?部分 γ和 ε亞基共同形成穿過 α3β3間中軸 ， γ還與 1個β亞基疏松結(jié)合作用 ， 下端與嵌入內(nèi)膜的 c亞基環(huán)緊密結(jié)合 。 目錄 線粒體基質(zhì) 線粒體膜 + + + + H+ O2 H2O H+ e ADP + Pi ATP 化學滲透假說簡單示意圖 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅳ F0 F1 Cyt c Q NADH+H+ NAD+ 延胡索酸 琥珀酸 H+ 1/2O2+2H+ H2O ADP+Pi ATP 4H+ 2H+ 4H+ 胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè) + + + + + + + + + + 電子傳遞過程 復合體 Ⅰ (4H+) 、 Ⅲ (4 H+)和 Ⅳ (2H+)有質(zhì)子泵功能 。 ′ 是否大于 KJ) Cyt aa3~O2 NAD + ~CoQ CoQ~Cyt c 目錄 ATP ATP ATP 氧化磷酸化偶聯(lián)部位 NADH FMN (FeS) 琥珀酸 FAD (FeS) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2 目錄 二、氧化磷酸化偶聯(lián)機制是產(chǎn)生跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度 化學滲透假說 (chemiosmotic hypothesis) 電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時，可將質(zhì)子 (H+)從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜胞漿側(cè)，產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學梯度儲存能量。V) △ G0′ = nF△ E0′ 目錄 電子傳遞鏈自由能變化 區(qū)段電位變化( ⊿ E 186。=nF⊿ E186。 不經(jīng)電子傳遞 。 ?電子傳遞： Cyt c→CuA→Cyt a→Cyt a 3–CuB→O 2 ? Cyt a3–CuB形成活性雙核中心，將電子傳遞給O2。 ?復合體 Ⅲ 每傳遞 2個電子向內(nèi)膜胞漿側(cè)釋放 4個 H+， 復合體 Ⅲ 也有質(zhì)子泵作用 。人 復合體 Ⅲ 含有細胞色素 b(b562, b566)、細胞色素 c1和一種可移動的鐵硫蛋白 (Rieske protein)。 在 電子傳遞和質(zhì)子移動 的偶聯(lián)中起著核心作用 。 目錄 鐵硫蛋白中輔基 鐵硫中心 (FeS)含有等量鐵原子和硫原子 ， 其中一個鐵原子可進行 Fe2+ Fe3++e 反應(yīng)傳遞電子 。 （一） 復合體 Ⅰ 將 NADH+H+中的電子傳遞給泛醌 目錄 NAD+和 NADP+的結(jié)構(gòu) R=H: NAD+。 也稱 電子傳遞鏈 (electron transfer chain)。 糖 脂肪 蛋白質(zhì) CO2和 H2O O2 能量 ADP+Pi ATP 熱能 ?生物氧化的概念 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 ? 生物氧化的一般過程 目錄 第一節(jié) 氧化呼吸鏈是由具有電子傳遞功能的復合體組成 目錄 生物體將 NADH+H+和 FADH2徹底氧化生成水和 ATP的過程與細胞的呼吸有關(guān) ， 需要消耗氧 ， 參與氧化還原反應(yīng)的組分由含輔助因子的多種蛋白酶復合體組成 ， 形成一個連續(xù)的傳遞鏈 ， 因此稱為氧化呼吸鏈 （ oxidative respiratory chain） 。 ? 復合體 Ⅰ 可催化兩個同時進行的過程： 電子傳遞： NADH→FMN→Fe S→ CoQ 質(zhì)子的泵出： 復合體 Ⅰ 有質(zhì)子泵功能，每傳遞 2個電子可將 4個 H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)。 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
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