生物氧化與氧化磷酸化(2)-全文預覽
【正文】 酸甘油 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 3. 能荷 – ATP是生命活動中能量的主要直接供體，因此 ATP不斷產生又不斷消耗 – ATP、 ADP和 AMP的轉換率非常高。 O2 aa3 + H+ NADH FMN (FeS) CoQ (FeS) Cytb ( Cu2+) Cytc Cytc1 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 （四）線粒體 內重要代謝物氧化的途徑 N A D H F M N（ F e S ） c1 c a a3O2 F A D（ F e S ） 琥 珀 酸α 磷 酸 甘 油C o Q C y t b蘋 果 酸β 羥 脂 酰 C o Aβ 羥 丁 酸異 檸 檬 酸谷 氨 酸F A D硫 辛 酸 丙 酮 酸α 酮 戊 二 酸F A D 脂 酰 C o A黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 二、 氧化磷酸化 （一）體內 ATP生成的方式： – 底物水平磷酸化 ：底物分子內部能量重新分布，生成高能鍵，使 ADP磷酸化生成 ATP的過程 – 氧化磷酸化 ：在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián) ADP磷酸化，生成 ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 （二） 氧化磷酸化偶聯(lián) 部位 – P/O比值 ：指 物質氧化時，每消耗 1摩爾氧原子所消耗的無機磷的摩爾數(shù)，即生成 ATP的摩爾 數(shù) – 通過測定在氧化磷酸化過程中，氧的消耗與無機磷酸消耗之間的比例關系，可以反映底物脫氫氧化與 ATP生成之間的比例關系 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 線粒體離體 實驗測 得的一些底物的 P/O比值 底 物 呼吸鏈的組成 P/O比值 生成ATP數(shù) ?羥丁酸 NAD+→O 2 ~ 3 琥珀酸 FAD →O 2 2 抗壞血酸 Cyt c→O 2 1 細胞色素 C Cyt aa3→O 2 ~ 1 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 自由能 變化 與 ATP的生成 部位 – 合成 1 mol ATP時，需要提供的能量至少為 ΔG0’= kJ/mol，相當于氧化還原電位差 ΔE0’=。 – 呼吸鏈中主要有 a、 b、 c三類。 FeS3 琥珀酸 延胡索酸 FAD FADH2 2Fe2+S 2Fe3+S Q QH2 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 復合體 III (細胞色素 b、 c1復合體 ) QH2→ →Cyt c b562。 FeSN2 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? NADH還原 酶 – NADH還原酶催化（ NADH+H+）的脫氫反應，從而將 2H傳遞給其輔基 FMN，生成 FMNH2 NHC O N H 2R+ H + H + + eNHC O N H 2RH+ H +N A D +/ N A D P+ N A D H / N A D P H（氧化型） （還原型） 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? FMN和 FAD遞氫機制 RN HNNN OOH 3 CH 3 CF M N / F A D1458 91 0RN HNHHNN OOH 3 CH 3 C1458 91 0+ 2 HF M N H 2 / F A D H 2（氧化型） （還原型） 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 鐵硫蛋白 (FeS) – 又叫鐵硫中心或鐵硫簇 – 鐵除與硫連接外，還與肽鏈中 Cys殘基的巰基連接 – 鐵原子可進行Fe2+?Fe3++e 反應傳遞電子，為單電子傳遞體 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 鐵硫中心的結構 S S 無機硫 半胱氨酸硫 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 泛醌 (UQ) – 輔酶 Q（ CoQ），屬脂溶性醌類化合物，帶有多個異戊二烯側鏈 – 為脂溶性，游動性大，極易從線粒體內膜中分離出來，因此不包含在四種復合體中 – 分子中的苯醌結構能可逆地結合 2個 H，為遞氫體 OOH 3 C OH 3 C OC H 3( C H 2 CHCC H 3C H 2 ) n HC o Q黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 輔酶 Q的遞氫機制 OOC H3OC H3C H3ORO HO HC H3OC H3C H3OR+ 2 H 泛 醌（ 氧 化 型 ） 二 氫 泛 醌（ 還 原 型 ）黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 復合體 II (琥珀酸脫氫酶 ) 琥珀酸 → →CoQ FeS1。若受氫體是氧，則稱為呼吸鏈 構成呼吸鏈的遞氫體或遞電子體通常以復合體的形式存在于線粒體內膜上 牛心臟線粒體的負染電鏡照片，可見球形顆粒通過小柄附著在線粒體內膜嵴上 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 ? 呼吸鏈各復合體在線粒體內膜中的位置 黑龍江大學 農業(yè)資源與環(huán)境學院 （一）呼吸鏈的組
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