(潘)第六章生物氧化(編輯修改稿)
2025-02-10 17:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 961年由英國生物化學(xué)家 Peter Mitchell最先提出。 獲得 1978年的諾貝爾化學(xué)獎v認為電子傳遞釋放的自由能和 ATP的合成是與一種跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度相偶聯(lián)的。 即電子傳遞釋放的自由能驅(qū)動 H+從線粒體基質(zhì)跨過內(nèi)膜進入膜間隙，從而形成跨線粒體內(nèi)膜的 H+離子梯度 ，及一個 電位梯度 。這個跨膜的電化學(xué)電勢驅(qū)動 ATP的合成?！ ?961~1978（ 2）氧化磷酸化的機制4950化學(xué)滲透假說示意圖NADH+H+NAD+e琥珀酸琥珀酸延胡素酸延胡素酸1/2O2+2H+H2O2H+4H+4H++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + ADP+Pi ATPH+51l NADH呼吸鏈中的三個復(fù)合物 Ⅰ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 起著質(zhì)子泵的作用，將 H+從線粒體基質(zhì)跨過內(nèi)膜進入膜間隙。l H+不斷從內(nèi)膜內(nèi)側(cè)泵至內(nèi)膜外側(cè)，而又不能自由返回內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，從而在內(nèi)膜兩側(cè)建立起質(zhì)子濃度梯度和電位梯度即電化學(xué)梯度，也稱為 質(zhì)子動力 。l 當存在足夠的跨膜電化學(xué)梯度時，強大的質(zhì)子流通過嵌在線粒體內(nèi)膜的 F0F1ATP合酶 返回基質(zhì)，質(zhì)子電化學(xué)梯度蘊藏的自由能釋放，推動 ATP的合成。52ATP合酶的分子結(jié)構(gòu)由親水部分 F1(?3?3???亞基 )和 疏水部分F0(a1b2c9~12 亞基 )組成。53由于 3個 β 亞基與 γ 亞基插入部分的不同部位相互作用，使每個 β 形成不同構(gòu)象。當 H+順濃度遞度經(jīng) Fo中 a亞基和 c亞基之間回流時， γ 亞基發(fā)生旋轉(zhuǎn)， 3個 β 亞基的構(gòu)象發(fā)生改變。 緊密結(jié)合型（ T） β 亞基變成開放型（ O），釋放 ATP； ADP和 Pi與疏松型（ L） β 亞基相結(jié)合； 與緊密型 β 亞基結(jié)合的 ADP和 Pi生成 ， ATP在緊密結(jié)合型 β 亞基中生成，在開放型中被釋放。 化學(xué)計算估計每生成 1分子 ATP需 3個 H+從線粒體內(nèi)膜外側(cè)回流進入 基質(zhì)中。ATP合酶的工作機制54ATP合酶的工作機制3個 β亞基構(gòu)象不同O開放型； T緊密結(jié)合型； L疏松型55（（ 1）） ADP/ATP比值的調(diào)節(jié)比值的調(diào)節(jié)ADP增加， 氧化磷酸化速度加快，ADP減少， 氧化磷酸化速度減慢。（（ 2）甲狀腺素）甲狀腺素 （（ T3）） T3活化活化 Na＋＋ K＋＋ ATP酶酶 →→ ATP分解分解 ↑→→ ADP↑→ 氧化磷酸化速度氧化磷酸化速度 ↑（ 3） 影響氧化磷酸化的因素：甲亢癥狀：基礎(chǔ)代謝率增高甲亢癥狀：基礎(chǔ)代謝率增高56n 幼年動物若甲狀腺機能減退或切除甲狀腺時，將引起發(fā)育遲緩，身材矮小，行動呆笨而緩慢；n 成年動物甲狀腺機能減退時，出現(xiàn)厚皮病，心博減慢，基礎(chǔ)代謝降低，性機能低下。n 反之，甲狀腺機能亢進，動物眼球突出，心跳加快，基礎(chǔ)代謝增高，消瘦，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高，表現(xiàn)為神經(jīng)過敏等 .甲狀腺激素 生理功能57 常見甲狀腺疾病常見甲狀腺疾病幼年 呆小癥(智力低下 )58補充資料20歲的盧同學(xué)從 18歲起開始反復(fù)的腹瀉，每次均在醫(yī)院以“ 急性胃腸炎 ” 進行消炎、護胃、止瀉等治療，效果時好時壞?！ ?2023年 8月 15日再次出現(xiàn)腹瀉，繼續(xù)按照 “ 急性胃腸炎” 治療一周，腹瀉依然沒有任何起色，轉(zhuǎn)至廣州市中醫(yī)醫(yī)院急診，仔細詢問病史， 盧同學(xué)除了有腹瀉外，還有怕熱、多汗、心慌、動則心慌加重，手抖、多食，但體重下降明顯，至就診時體重為 35kg。經(jīng)醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)盧同學(xué)雙眼突出明顯，雙側(cè)甲狀腺 Ⅱ176。 腫大，心跳每分鐘達 105次。綜合分析盧同學(xué)得了甲亢，進一步抽血檢測其甲狀腺功能，發(fā)現(xiàn) FT FT4水平高于正常，而其 hTSH接近于 0，進一步證實了甲亢的診斷，通過超聲波檢查，確認盧同學(xué)患了毒性彌漫性甲狀腺腫伴甲狀腺功能亢進癥。 找出了病因，就可以對病因進行治療，服用治療甲亢藥物一段時間后，盧同學(xué)腹瀉已經(jīng)停止，也沒有了怕熱、心慌、手抖等不適。59魚藤酮粉蝶霉素 A異戊巴比妥抗霉素 A二巰基丙醇（二巰基丙醇（ BAL））氰化物一氧化碳硫化氫疊氮化合物呼吸鏈的電子傳遞抑制劑圖示（ 3）抑制劑 （（ a）呼吸鏈抑制劑）呼吸鏈抑制劑60氰化物中毒l 氰化物極易與氧化型細胞色素氧化酶的三價鐵結(jié)合，生成 氰化高鐵細胞色素氧化酶 ，阻斷電子傳至氧，結(jié)果呼吸鏈中斷，氧化磷酸化不能進行。l 此時，即使氧供應(yīng)充足，細胞也不能利用，造成組織嚴重缺氧、能源中斷，甚至死亡。 61急 性一 氧 化 碳 中 毒l 發(fā) 病 機 理l CO中毒主要是引起組織缺氧l 其經(jīng)呼吸道被吸收入血后，能與紅細胞的血紅蛋白結(jié)合成穩(wěn)定的碳氧血紅蛋白，影響了氧與血紅蛋白的結(jié)合及正常解離，特別是一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力強 240倍，而碳氧血紅蛋白的解離比氧合血紅蛋白的解離緩慢約 3600倍。因此，嚴重地影響了紅細胞的血紅蛋白輸送氧的作用，使機體、器官、組織發(fā)生急性缺氧。 62急 性一 氧 化 碳 中 毒l 發(fā) 病 機 理l * 此外，高濃度的 CO與細胞色素氧化酶的鐵結(jié)合，使組織細胞的呼吸過程受到抑制，影響了組織細胞對氧的利用。l * 使血紅蛋白氧離曲線左移l * 與肌球蛋白結(jié)合，抑制細胞色素氧化酶l * 如此嚴重的缺氧，導(dǎo)致各組織器官功能障礙，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)更為敏感。l * CO中毒后，體內(nèi)血管吻合支少而代謝旺盛的器官，如腦和心容易遭受損害。腦內(nèi)的 ATP在無氧狀態(tài)下迅速消耗，鈉離子蓄積細胞內(nèi)，造成腦細胞內(nèi)水腫。l * 缺氧時，腦內(nèi)酸性物質(zhì)蓄積，時血管通透性增加，產(chǎn)生腦細胞間質(zhì)水腫，l * 腦血管循環(huán)障礙可造成血栓的形成，缺血性壞死，以及廣泛的脫髓鞘病變。 63急診治療l ①
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