生物化學(xué)ppt第六章生物氧化(存儲(chǔ)版)
【正文】 FADH2經(jīng)電子傳遞鏈傳遞到分子氧形成水，同時(shí)偶聯(lián) ADP磷酸化生成ATP。mol1 貯能效率 =61/ 100%=% （ P/O ） 呼吸過(guò)程中無(wú)機(jī)磷酸 （ Pi） 消耗量和分子氧 （ O2） 消耗量的比值稱為磷氧比 。在 ATP合成過(guò)程中，三個(gè) β亞基依次進(jìn)行上述三種構(gòu)象的交替變化，所需能量由跨膜 H+提供。 定義式：能荷 = ————————— [ATP]+[ADP] [ATP]+[ADP]+[AMP] 意義 ： 能荷由 ATP 、 ADP和 AMP的相對(duì)數(shù)量決定，數(shù)值在 0~1之間，反映細(xì)胞能量水平。 何謂高能化合物？體內(nèi) ATP 有那些生理功能？ 名詞解釋： 生物氧化 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 呼吸鏈 磷氧比（ P\0） 能荷 ? ? NADH：還原型輔 ? 它是由 NAD+接受多種代謝產(chǎn)物脫氫得到的產(chǎn)物。它的活性部分含有輔基 FMN和鐵硫蛋白。 ? 細(xì)胞色素 c氧化酶 ? a3組成一個(gè)復(fù)合體，除了含有鐵卟啉外，還含有銅原子。 ? 細(xì)胞色素 c（ ） ? 簡(jiǎn)寫(xiě)為 cyt. c 氧化酶，即復(fù)合物IV，它是位于線粒體呼吸鏈末端的蛋白復(fù)合物，由 12個(gè)多肽亞基組成。所以它既是一種脫氫酶，也是一種還原酶。 4） 氧化磷酸化的解偶聯(lián)和抑制 5） 線粒體穿梭系統(tǒng) 線粒體外 NADH進(jìn)入線粒體，線粒體 ATP的外運(yùn)，甘油 3磷酸系統(tǒng)，蘋(píng)果酸穿梭系統(tǒng)。 如：纈氨霉素結(jié)合 K+，短桿菌肽可使 K+、 Na+及其他一些一價(jià)陽(yáng)離子穿過(guò)膜。 Boyer和 Walker共同獲得 1997年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 ′=nFΔE176。 是底物分子內(nèi)部能量重新分布 ， 生成高能鍵 ， 使 ADP磷酸化生成 ATP的過(guò)程 。 ( V)N AD+/N A DH +H+ FM N/ FM NH2 FAD/ F A DH2 Cyt b F e3+/Fe2+ （ 或 0 ）Q10/Q10H2Cyt c1 Fe3+/ Fe2+Cyt c Fe3+/Fe2+Cyt a Fe3 + / Fe2+Cyt a3 Fe3 + / Fe2 + 1/ 2 O2/ H2O 2呼 吸 鏈 中 各 種 氧 化 還 原 對(duì) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 氧 化 還 原 電 位呼吸鏈中電子傳遞時(shí)自由能的下降 FADH2 2e NADH ☆ NADH呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中自由能變化 總反應(yīng) : NADH+H++1/2O2→NAD ++H2O Δ G176。 FAD。 Cyt b、 c的鐵卟啉與血紅素相同； Cyt a的鐵卟啉為血紅素 A。 ? 鐵原子可進(jìn)行 Fe2+ ? Fe3++e 反應(yīng)傳遞電子， 為 單電子傳遞體 。 ? 二者的遞氫部位是 煙酰胺 部分，為 Vit PP。 高能化合物類型 ? 根據(jù)生物體內(nèi)高能化合物鍵的特性可以把他們分成以下幾種類型： ① 磷氧鍵型 C OC HOC H 2O HO POOOPOOOa) ?；姿峄衔? 3磷酸甘油酸磷酸 C H 3 COO POOO乙酰磷酸 /摩爾 /摩爾 H 3 N + COO POO O 氨甲酰磷酸 R COO POOOA酰基腺苷酸 R C H COO POOOAN+H 3氨?；佘账? b) 焦磷酸化合物 OPOONNNNN H2OHHO HHO HHO C H2OPOOOPOOATP（三磷酸腺苷） O POO O POO O 焦磷酸 /摩爾 c) 烯醇式磷酸化合物 OPOOC O O HC OC H 2磷酸烯醇式丙酮酸 /摩爾 ② 氮磷鍵型 OPOON HC N HN C H 3C H 2 C O O HOPOON HC N HN C H 3C H 2 C H 2 C H 2 C H C O O HN H 2磷酸肌酸 磷酸精氨酸 /摩爾 /摩爾 這兩種高能化合物在生物體內(nèi)起儲(chǔ)存能量的作用。如果反應(yīng)未達(dá)到平衡，設(shè) [G1 P]=， [G6P]=，求反應(yīng)的 ? G?是多少？ 例題： 例題：計(jì)算下反應(yīng)式 Δ G176。 ′= － nFΔ E176。 二、生物能學(xué)簡(jiǎn)介 物理意義 ：－ ΔＧ＝Ｗ * (體系中能對(duì)環(huán)境作功的能量 ) 自由能的變化能預(yù)示某一過(guò)程能否自發(fā)進(jìn)行，即： ΔG0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 ΔG0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 ΔG=0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 ?是在細(xì)胞內(nèi)溫和的環(huán)境中 （ 體溫 ， pH接近中性 ） ， 在一系列酶促反應(yīng)逐步進(jìn)行 ， 能量逐步釋放有利于機(jī)體捕獲能量 ， 提高 ATP生成的效率 。 4. 在生物氧化中 ， 碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的 。 生物氧化包含了細(xì)胞呼吸作用中的一系列氧化還原反應(yīng)，所以又稱為 細(xì)胞氧化或細(xì)胞呼吸 。每一步都由特殊的酶催化，每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。 ?產(chǎn)生的 CO H2O由物質(zhì)中的碳和氫直接與氧結(jié)合生成 。負(fù)的 △ G表明反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，但并不表明反應(yīng)以多大的速度進(jìn)行。 ′ E176。 ′ ? Δ G176。 腺嘌呤 — 核糖 — O — P — O — P — O — P — O O O O O O O ?+ ?+ ?+ Mg2+ ATP4 + H2O ＝ ADP3 + Pi2 + H+ ?G ＝ ?MOL1 ATP3 + H2O ＝ AMP2 + Pi3 + H+ ?G ＝ ?MOL1 ★ ATP之所以能充當(dāng) “ 能量貨幣 ” 與其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有直接的關(guān)系。 2. 黃素輔基 ? FMN：黃素單核苷酸 (Flavin Mononucleotide) ? FAD：黃素腺嘌呤二核苷酸 (Flavin Adenine Dinucleotide) ? FMN和 FAD中 異咯嗪環(huán) 起 遞氫體 作用。 ? 因其為脂溶性，游動(dòng)性大，極易從線粒體內(nèi)膜中分離出來(lái)，因此不包含在四種復(fù)合體中。 FeSN1a,b。 b566。mol1 總反應(yīng) ： FADH2+1/2O2→FAD+H 2O ΔG176。稱為 電子傳遞偶聯(lián)的磷酸化 或 氧化磷酸化 ，是需氧生物合成ATP的主要途徑。 由于在氧化磷酸化過(guò)程中 ， 每傳遞一對(duì)電子消耗一個(gè)氧原子 ， 而每生成一分子 ATP消耗一分子 Pi ， 因此 P/O的數(shù)值相當(dāng)于一對(duì)電子經(jīng)呼吸鏈傳遞至分子氧所產(chǎn)生的 ATP分子數(shù) 。 ATPa
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