生物氧化與氧化磷酸化(2)-全文預(yù)覽
【正文】 酸甘油 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 3. 能荷 – ATP是生命活動(dòng)中能量的主要直接供體，因此 ATP不斷產(chǎn)生又不斷消耗 – ATP、 ADP和 AMP的轉(zhuǎn)換率非常高。 O2 aa3 + H+ NADH FMN (FeS) CoQ (FeS) Cytb ( Cu2+) Cytc Cytc1 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 （四）線粒體 內(nèi)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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 二、 氧化磷酸化 （一）體內(nèi) ATP生成的方式： – 底物水平磷酸化 ：底物分子內(nèi)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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 （二） 氧化磷酸化偶聯(lián) 部位 – P/O比值 ：指 物質(zhì)氧化時(shí)，每消耗 1摩爾氧原子所消耗的無機(jī)磷的摩爾數(shù)，即生成 ATP的摩爾 數(shù) – 通過測(cè)定在氧化磷酸化過程中，氧的消耗與無機(jī)磷酸消耗之間的比例關(guān)系，可以反映底物脫氫氧化與 ATP生成之間的比例關(guān)系 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 線粒體離體 實(shí)驗(yàn)測(cè) 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(xì)胞色素 C Cyt aa3→O 2 ~ 1 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 自由能 變化 與 ATP的生成 部位 – 合成 1 mol ATP時(shí)，需要提供的能量至少為 ΔG0’= kJ/mol，相當(dāng)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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 復(fù)合體 III (細(xì)胞色素 b、 c1復(fù)合體 ) QH2→ →Cyt c b562。 FeSN2 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? NADH還原 酶 – NADH還原酶催化（ NADH+H+）的脫氫反應(yīng)，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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? FMN和 FAD遞氫機(jī)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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)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(jìn)行Fe2+?Fe3++e 反應(yīng)傳遞電子，為單電子傳遞體 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 鐵硫中心的結(jié)構(gòu) S S 無機(jī)硫 半胱氨酸硫 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 泛醌 (UQ) – 輔酶 Q（ CoQ），屬脂溶性醌類化合物，帶有多個(gè)異戊二烯側(cè)鏈 – 為脂溶性，游動(dòng)性大，極易從線粒體內(nèi)膜中分離出來，因此不包含在四種復(fù)合體中 – 分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地結(jié)合 2個(gè) 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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 輔酶 Q的遞氫機(jī)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(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 復(fù)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(gòu)成呼吸鏈的遞氫體或遞電子體通常以復(fù)合體的形式存在于線粒體內(nèi)膜上 牛心臟線粒體的負(fù)染電鏡照片，可見球形顆粒通過小柄附著在線粒體內(nèi)膜嵴上 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 呼吸鏈各復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 （一）呼吸鏈的組
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