生物氧化與氧化磷酸化(2)(參考版)
2025-01-19 18:26本頁(yè)面
【正文】 復(fù)合物 IV最后將電子從細(xì)胞色素 c轉(zhuǎn)移給 O2，生成 H2O ? 質(zhì)子經(jīng)過(guò) FoF1 ATP合成酶中的 Fo成分重新進(jìn)入線粒體基質(zhì)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下水解可釋放出 kJ/mol的 自由能 3. 烯醇 磷酸 鍵 – 見(jiàn)于 磷酸烯醇式丙酮酸中，水解后可釋放出 kJ/mol的 自由能 4. 磷酸 胍 鍵 – 見(jiàn)于 磷酸肌酸中，水解后可釋放出 kJ/mol的 自由能 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 幾種常見(jiàn)的高能化合物 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 磷酸 肌酸 – 是骨骼肌和腦組織中能量的貯存形式 – 磷酸 肌酸中的高能磷酸鍵不能被直接利用，必須先將其高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給 ATP，才能供生理活動(dòng)之 需 – 反應(yīng)過(guò)程由磷酸肌酸激酶（ CPK）催化完成 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 磷酸肌酸激酶的作用 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 （二） ATP 1. ATP的 特點(diǎn) ATP4 + H2O ＝ ADP3 + Pi2 + H+ ?G ＝ kJ?MOL1 ATP3 + H2O ＝ ADP2 + Pi3 + H+ ?G ＝ kJ?MOL1 ? 腺嘌呤 — 核糖 — O — P — O — P — O — P — O O O O O O O ?+ ?+ ?+ Mg2+ ? ? 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 2. ATP的特殊作用 ? ATP是細(xì)胞內(nèi)的“能量通貨” ? ATP是細(xì)胞內(nèi)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的中間載體 ～ P ～ P ～ P ～ P ATP ～ P 0 2 10 8 6 4 12 14 磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能 磷酸烯醇式丙酮酸 1,3二磷酸甘油酸 磷酸肌酸 （磷酸基團(tuán)儲(chǔ)備物） 6磷酸葡萄糖 3磷酸甘油 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＋ 2H+ 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 化學(xué)滲透假說(shuō) 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 Q循環(huán) 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 2. ATP合酶 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 超聲波處理 嵴重新封閉 形成亞線粒體泡 內(nèi)膜外翻 尿素 胰蛋白酶 保留電子傳遞功能 喪失合成 ATP功能 氧化磷酸化恢復(fù) ① 線粒體內(nèi)膜組份完整 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? ATP合酶 – F0：為疏水蛋白質(zhì)，是鑲嵌在線粒體內(nèi)膜中的質(zhì)子通道 – F1：為親水蛋白質(zhì)，由?3?3???亞基組成，催化生成 ATP – OSCP：寡霉素敏感相關(guān)蛋白，位于 F0與 F1之間，使 ATP合酶在寡霉素存在時(shí)不能生成 ATP ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ATP合酶的工作機(jī)制 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 三、影響氧化磷酸化的 因素 （一）抑制劑 1. 呼吸 鏈抑制劑 阻斷呼吸鏈中某些部位電子傳遞 2. 解偶聯(lián)劑 使氧化與磷酸化偶聯(lián)過(guò)程脫離 3. 氧化磷酸化 抑制劑 對(duì)電子傳遞及 ADP磷酸化均有抑制作用 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 各種呼吸鏈抑制劑的阻斷位點(diǎn) 魚(yú)藤酮 粉蝶霉素 A 異戊巴比妥 抗霉素 A 二巰基丙醇 CO、 CN、 N3及 H2S 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 解偶聯(lián)蛋白作用 機(jī)制 (棕色 脂肪組織 線粒體 ) Ⅲ Ⅰ Ⅱ F0 F1 Ⅳ Cyt c Q 胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè) 解偶聯(lián) 蛋白 熱能 H+ H+ ADP+Pi ATP 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 ? 寡霉素 (oligomycin) – 可阻止質(zhì)子從 F0質(zhì)子通道回流，抑制 ATP生成 寡霉素 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 （二） ADP的調(diào)節(jié)作用 ? 是主要調(diào)節(jié) 因素 ? ［ ADP］ ↑，氧化磷酸化 ↑ （三）甲狀腺激素 ? Na+,K+–ATP酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)均 增加 （四）線粒體 DNA突變 ? 與線粒體 DNA病及衰老有關(guān) 黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院 四、高能磷酸鍵的儲(chǔ)存與 釋放 （一）高能磷酸鍵的類型 – 生物化學(xué)中常將水解時(shí)釋放的 能量 20 kJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵。 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
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