生物能學原理及生物氧化(參考版)
2025-01-19 19:06本頁面
【正文】 目 錄 （四）機體有及時消除活性氧類的能力 SOD：超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase) 2O2 175。OH攻擊線粒體和核 DNA中的堿基可引點突變或使 DNA鏈斷裂。OH使蛋白質(zhì)分子中某些氨基酸殘基氧化，發(fā)生分子斷裂、交聯(lián)和側(cè)鏈修飾。OH攻擊膜磷脂雙分子層中的多不飽和脂酸使膜通透性增加。等活性氧殺死入侵的細菌。OH。的主要來源。OH 目 錄 （二）超氧陰離子主要由氧化呼吸鏈產(chǎn)生 ? 氧化呼吸鏈在傳遞電子的過程中漏出的電子與 O2結(jié)合可生成 O2175。 Fenton反應 HaberWeiss反應 O2175。 Fe2++H2O2 Fe3++ OH H2O e e+2H+ e+H+ e+H+ H2O 活性氧類（ reactive oxygen species, ROS）： 目 錄 ? 自由基（ free radical）是指任何帶未成對電子的原子、分子或基團。 過氧化氫（ hydrogen peroxide）： H2O2 羥自由基（ hydroxyl free radical）： O2175。 它催化氧分子中一個氧原子加到底物分子中 (羥化 )， 故也稱羥化酶 (hydroxylase)；同時將另一個氧原子與 NADPH+H+中的 2H結(jié)合生成水 ， 故又稱混合功能氧化酶 (mixedfunction oxidase)。 目 錄 （四）線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運蛋白中均存在 3個前后重復的結(jié)構(gòu) 線粒體內(nèi)膜還存在其他與代謝物轉(zhuǎn)運有關(guān)的轉(zhuǎn)運蛋白 ， 它們大多含有 3個以 100個氨基酸殘基為單位的重復結(jié)構(gòu) ， 空間結(jié)構(gòu)分析 ，每個單位存在兩個跨膜段 ， 有利于形成跨膜轉(zhuǎn)運通道 。 轉(zhuǎn)運速度隨胞漿中 [Ca2+]濃度增加而增加 。 目 錄 （三） Ca2+通過線粒體內(nèi)膜中兩種轉(zhuǎn)運蛋白進出線粒體 線粒體是儲存 Ca2+的細胞器 。 使 ATP?ADP+Pi? 總效應： ATP合成 ?， ATP分解也 ? 表現(xiàn)為氧耗 ?，產(chǎn)熱 ? 甲亢：易熱，易喘，情緒激動 目 錄 （ 四 ） 線粒體 DNA突變使氧化磷酸化功能降低 ?線粒體 DNA（ mitochondrial DNA, mtDNA）病 ?衰老 電子傳遞鏈及氧化 磷酸化系統(tǒng)概貌 ΔμH+ 跨膜質(zhì)子電化學梯度； H+m內(nèi)膜基質(zhì)側(cè) H+； H+c 內(nèi)膜胞液側(cè) H+ 目 錄 目 錄 四、線粒體內(nèi)膜對物質(zhì)的轉(zhuǎn)運具有選擇性 線粒體基質(zhì)與胞漿之間有線粒體內(nèi) 、 外膜相隔 ， 外膜對物質(zhì)通透的選擇性不強 ， 內(nèi)膜依賴各種跨膜轉(zhuǎn)運蛋白 (transporter)對各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運 。 寡霉素 ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖 目 錄 不同底物和抑制劑對線粒體氧耗的影響 目 錄 （ 二 ） 正常機體氧化磷酸化速率主要受ADP調(diào)節(jié) ?呼吸鏈電子傳遞和 ATP生成的偶聯(lián)關(guān)系是相互依賴的。 目 錄 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 。 目 錄 線粒體基質(zhì) 線粒體膜 + + + + H+ O2 H2O H+ e ADP + Pi ATP 化學滲透假說簡單示意圖 目 錄 氧化呼吸鏈質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)移的機制 目 錄 F1:親水部分 (α3β3γδε亞基 , OSCP, IF1亞基 ) F0:疏水部分 (a, b2, c9~12亞基 ) （三） ATP合酶利用質(zhì)子順濃度梯度回流時釋放的能量合成 ATP 1. ATP合酶 （ ATP synthase）由 F1 和 F0組成 目 錄 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 通過 C環(huán)的旋轉(zhuǎn) ，質(zhì)子從內(nèi)膜胞漿側(cè)進入胞漿半通道 ， 通過基質(zhì)半通道釋放進入線粒體基質(zhì) 。 ′ 能否生成 ATP ( ⊿ G 186。 ′ ) 自由能變化 ⊿ G 186。39。39。 ? P/O≈1， () 合成 1個 ATP ? P/O, ≈2, 合成 2個 ATP ? P/O, 合成 3個 ATP 目 錄 線 粒 體 離 體 實 驗 測 得 的 一 些 底 物 的 P/ O 比 值底 物 呼 吸 鏈 的 組 成 P / O 比 值 可 能 生 成 的 AT P 數(shù)β 羥 丁 酸 N AD+→ 復 合 體 Ⅰ → Co Q → 復 合 體 Ⅲ 2 .4 ～ 2. 8 3→ Cy t c → 復 合 體 Ⅳ → O2琥 珀 酸 復 合 體 Ⅱ → Co Q → 復 合 體 Ⅲ 1. 7 2→ C y t c → 復 合 體 Ⅳ → O2抗 壞 血 酸 Cy t c → 復 合 體 Ⅳ → O20. 88 1細 胞 色 素 c ( F e2+) 復 合 體 Ⅳ → O20 .6 1 1線粒體離體實驗測得的一些底物的 P/O比值 注：近年的實驗確定， NADH呼吸鏈 P/O比值大約為 ； 琥珀酸呼吸鏈 P/O比值約為 。 底 物 水 平 磷 酸 化 (substrate level phosphorylation) 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的過程 。 39。 目 錄 細胞色素 C氧化酶 CuA中心 目 錄 細胞色素氧化酶 a3CuB中心 Fe (Ⅱ ) Fe (Ⅱ ) CuB2+ CuB2+ CuB+ CuB+ HOY HOY(Tyrosine 244) HOY HOY HOY HO
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