生物化學(xué)--生物氧化-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 e 加單氧酶 Oxidative phosphorylation 氧化磷酸化 Perioxidase 過(guò)氧化物酶 Superoxide dismutase 超氧化物歧化酶 Ubiquinone 泛醌 Chapter Biologic Oxidation 第 章 生物氧化 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行的氧化稱 生物氧化 ， 主要指糖 、 脂肪 、 蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量 ， 最終生成CO2 和 H2O的過(guò)程 。 ? 答案： 三羧酸循環(huán) ? 其他一些 CO2產(chǎn)生途徑如： ? 糖異生 草酰乙酸 + GTP → PEP +GDP + CO2 ? 氨基酸脫羧 R CN H 2C O O HHR CN H 2HH+ C O 2脫羧酶 ?α單純脫羧： ?α氧化脫羧： 生物氧化中 CO2生成方式 氨基酸脫羧酶 R－ CH－ COOH NH2 a氨基酸 R－ CH2NH2 + CO2 胺 CH3－ C－ COOH O CH3CO～ SCoA +CO2 丙酮酸脫氫酶系 HSCoA NAD+ NADH+H+ ?β單純脫羧： ?β氧化脫羧： 生物氧化中 CO2生成方式 + CO2 CH2－ COOH COCOOH CH2 CO～ COOH P 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 GTP GDP +CO2 異檸檬酸脫氫酶 NAD+ NADH+H+ CHOH－ COOH CH－ COOH CH2－ COOH CO－ COOH CH2 CH2－ COOH 氧化酶 2e 2H+ H2O O2 1/2 O2 電子傳遞體 遞氫體 脫氫輔酶 2H MH2 ? 真核生物 線粒體內(nèi)膜 上的 電子傳遞鏈 作用下產(chǎn)生 生物氧化中 H2O的生成 生物氧化 體外氧化 (燃燒 ) 反應(yīng)性質(zhì) 相 同（ 氧化還原反應(yīng)） 產(chǎn) 物 相 同（ CO H2O ） 耗氧量 相 同 環(huán) 境 細(xì)胞內(nèi) 體外 條 件 體溫，需酶 高溫，不需酶 能量釋放方式 逐步釋放 驟然釋放 產(chǎn)物生成方式 水由代謝物脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生， CO2由有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生 水和 CO2由物質(zhì)中的碳和氫直接與氧結(jié)合產(chǎn)生 ? CO H2O、能量 的產(chǎn)生位置 ——線粒體 真核細(xì)胞 基質(zhì)中脫氫、產(chǎn)生 CO2 產(chǎn) H2O 產(chǎn)能 線粒體 ? 主要功能： 氧化營(yíng)養(yǎng)物，生成 ATP。 第一節(jié) 生成 ATP的氧化磷酸化體系 The Oxidative Phosphorylation System with ATP Producing ?概念 在線粒體內(nèi)膜上具有 氧 化還原功能的酶和輔酶按一定順序排列 組成 ， 能傳遞氫和電子的鏈 式 反 應(yīng) 體 系 稱 為 電子傳遞鏈 （ electron transfer chain） 。 R=H2PO3:NADP+ 輔酶 I， Co I 輔酶 II， Co II NAD+（ NADP+）和 NADH（ NADPH）相互轉(zhuǎn)變 氧化還原反應(yīng)時(shí)變化發(fā)生在五價(jià)氮和三價(jià)氮之間。將獲得的電子傳遞到復(fù)合體 Ⅳ 。 c1 e175。 QH2 QH2 Fe2S2 2H+ Q e175。175。175。 人線粒體呼吸鏈復(fù)合體 復(fù)合體 酶名稱 質(zhì)量(kD) 多肽鏈數(shù) 功能輔基 含結(jié)合位點(diǎn) 復(fù)合體 Ⅰ NADH泛醌還原酶 850 39 FMN， FeS NADH（基質(zhì)側(cè)） CoQ（脂質(zhì)核心） 復(fù)合體 Ⅱ 琥珀酸 泛醌還原酶 140 4 FAD， FeS 琥珀酸（基質(zhì)側(cè)） CoQ（脂質(zhì)核心） 復(fù)合體 Ⅲ 泛醌 細(xì)胞色素 C還原酶 250 11 血紅素 bL, bH, c1, FeS Cyt c（膜間隙側(cè)） 復(fù)合體 Ⅳ 細(xì)胞色素 C 氧化酶 162 13 血紅素 a， a3， CuA, CuB Cyt c（膜間隙側(cè)） ?泛 醌 :不包含在上述四種復(fù)合體中。 ATP ATP ATP （一）氧化磷酸化偶聯(lián)部位 1. 氧化磷酸化偶聯(lián)部位：三個(gè) 復(fù)合體 Ⅰ 、 Ⅲ 、 Ⅳ （ 1）自由能變化 ⊿ G186。 2. 確定氧化磷酸化偶聯(lián)部位的方法 區(qū)段電位變化( ⊿ E 186。 ′ 是否大于 KJ) Cyt aa3~O2 NAD + ~CoQ CoQ~Cyt c （ 2） P/O比值 ?概念： 指氧化磷酸化過(guò)程中，每消耗 1/2摩爾O2所生成 ATP的摩爾數(shù)（或一對(duì)電子通過(guò)氧化呼吸鏈傳遞給氧所生成 ATP分子數(shù)）。 2. ATP合酶 疏水部分 , 亞基 : a1b2c9～ 12 ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖 親水部分 , 亞基 : α3β3γδε, OSCP, IF1亞基 ) （ 1）結(jié)構(gòu) (2) 質(zhì)子通過(guò) ATP合酶 Fo順濃度梯度回流使 F1γ亞基旋轉(zhuǎn) ATP合酶 Fo中 a亞基和 c亞基結(jié)構(gòu)示意 半通道：親水 線粒體內(nèi)膜：疏水 c環(huán)與 γ δ亞基緊密相連 ， 當(dāng) c環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng) γ 亞基旋轉(zhuǎn) 。 如：解偶聯(lián)蛋白 3. ATP合酶抑制劑 對(duì)電子傳遞及 ADP磷酸化均有抑制作用。 ATP4 F0 F1 胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè) 腺苷酸 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 磷酸 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 ADP3 H2PO4 ATP4 H+ H+ H+ H+ H2PO4 ADP3 每分子 ATP4和 ADP3反向轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，向內(nèi)膜外凈轉(zhuǎn)移 1個(gè)負(fù)電荷 ，相當(dāng)于多 1個(gè) H+轉(zhuǎn)入線粒體基質(zhì)。 e+2H+ H2O2 e+H+ OHOH。 谷胱甘肽還原酶 含硒的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 超氧化物歧化酶 2O2﹣ + 2H+ SOD H2O2 + O2 H2O + O2 過(guò)氧化氫酶 SOD：超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase) 小結(jié) 【 掌握 】 ? 1．生物氧化的概念及生理意義； ? 2．呼吸鏈
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