基础生物化学第九章生物氧化.ppt

新新 陈陈 代代 谢谢n 代谢的概念代谢的概念广义：生物体与外界进行物质交换的过程。广义：生物体与外界进行物质交换的过程。狭义：活细胞内所有化学变化的总称狭义：活细胞内所有化学变化的总称-中间代谢。中间代谢。生物化学所研究的对象是中间代谢。生物化学所研究的对象是中间代谢。合成代谢：合成代谢：生物体利用小分子或大分子的生物体利用小分子或大分子的 结构元件转变为自身大分子的过程。结构元件转变为自身大分子的过程。分解代谢：分解代谢：有机营养物质通过一系列反应转变有机营养物质通过一系列反应转变 为小分子的简单物质的过程。为小分子的简单物质的过程。n物质代谢：物质代谢：糖、脂、蛋白质、核酸等的合成糖、脂、蛋白质、核酸等的合成 与分解代谢。与分解代谢。n能量代谢：能量代谢：伴随物质代谢产生的机械能、伴随物质代谢产生的机械能、化学能、热能以及光能、电化学能、热能以及光能、电 能的相互转化。能的相互转化。糖、脂、蛋白质等有机物质在活细胞中氧糖、脂、蛋白质等有机物质在活细胞中氧化分解，产生化分解，产生CO2、H2O，同时释放出能量的，同时释放出能量的作用，称为生物氧化。作用，称为生物氧化。生物氧化体系就是由一系列的生物氧化体系就是由一系列的电子传递体电子传递体组成。组成。生物氧化生物氧化氧化还原反应氧化还原反应HCO2、H2O、ATP？呼吸链（电子传递链）呼吸链（电子传递链）物质分解代谢时产生还原型辅酶：物质分解代谢时产生还原型辅酶：NADH或或FADH2，通过一系列递，通过一系列递H体（电子传递体）的传体（电子传递体）的传递，最后传给递，最后传给O2生成水。生成水。在电子传递的过程中，会产生大量的能量，在电子传递的过程中，会产生大量的能量，形成形成ATP。电子传递体：一系列氧化还原酶体系电子传递体：一系列氧化还原酶体系 原核细胞：细胞膜原核细胞：细胞膜 真核细胞：线粒体的内膜真核细胞：线粒体的内膜 呼吸链的位置：呼吸链的位置：生物体两条典型的呼吸链生物体两条典型的呼吸链NADH呼吸链：生物体中应用最广，氧化还原呼吸链：生物体中应用最广，氧化还原反应脱下的反应脱下的H通过通过NADH进入呼吸链。进入呼吸链。FADH2呼吸链：琥珀酸脱呼吸链：琥珀酸脱H通过通过FADH2进入呼吸链进入呼吸链。呼吸链的组成呼吸链的组成 氧化还原酶、铁硫蛋白、细胞色素氧化还原酶、铁硫蛋白、细胞色素c、FMN、FAD、辅酶、辅酶Q 呼吸链在线粒体内形成呼吸链在线粒体内形成4个复合物：个复合物：Complex、Complex、Complex III和和Complex。呼吸链的组成：膜结合的蛋白质复合体呼吸链的组成：膜结合的蛋白质复合体电子传递的过程电子传递的过程各传递体的位置专一，不可逆各传递体的位置专一，不可逆1 1NADNAD（P P）-连接的脱氢酶连接的脱氢酶 电子传递部位：电子传递部位：NADHNADH、NADPHNADPH2.2.黄酶（黄素蛋白）黄酶（黄素蛋白）电子传递部位：电子传递部位：FMNFMN、FADFAD3 3铁硫蛋白类铁硫蛋白类 Fe3+e Fe2+4.CoQ（泛醌）（泛醌）与蛋白质的结合不牢固与蛋白质的结合不牢固5细胞色素类（细胞色素类（cytochromes）Cyt是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质 Fe3+e Fe2+Cytb Cytc1CytcCytaCyta3O2 Fe-SII：琥珀酸脱氢酶（琥珀酸：琥珀酸脱氢酶（琥珀酸-Q-Q还原酶）还原酶）I I：NADHNADH脱氢酶（脱氢酶（NADH-QNADH-Q还原酶）还原酶）III:CoQ-:CoQ-细胞色素还原酶细胞色素还原酶:细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶氧化磷酸化氧化磷酸化n电子传递过程释放的能量以电子传递过程释放的能量以ATP的形式得以贮存，的形式得以贮存，即即ATP的形成与电子传递相偶联。的形成与电子传递相偶联。n氧化磷酸化的偶联机制：化学渗透学说。氧化磷酸化的偶联机制：化学渗透学说。（1）电子传递过程中，线粒体内膜内外产生）电子传递过程中，线粒体内膜内外产生 H梯度差，内膜两侧形成化学电位差；梯度差，内膜两侧形成化学电位差；（2）化学电位差在）化学电位差在ATP合成酶的作用下，使得合成酶的作用下，使得 ADP+Pi ATP1分子分子NADH：经：经NADH呼吸链产生呼吸链产生3(2.5)个个ATP分子。分子。1分子分子FADH2：经：经FADH2呼吸链产生呼吸链产生2(1.5)个个ATP分子。分子。P/O比值比值:每消耗每消耗1 1摩尔原子氧所产生的摩尔原子氧所产生的ATPATP的摩尔数。的摩尔数。NADH呼吸链呼吸链P/O=3（or 2.5）FADH2呼吸链呼吸链P/O=2（or1.5）氧化磷酸化的解偶联氧化磷酸化的解偶联 2,4一二硝基酚（一二硝基酚（DNP）氧化磷酸化的抑制（即电子传递的抑制）氧化磷酸化的抑制（即电子传递的抑制）鱼藤酮、安密妥鱼藤酮、安密妥抗霉素抗霉素A抑制抑制3 3个个ATPATP的产生位点的产生位点线粒体外线粒体外NADH的氧化磷酸化的氧化磷酸化（1 1）甘油磷酸穿梭系统）甘油磷酸穿梭系统（2 2）苹果酸一天冬氨酸穿梭系统）苹果酸一天冬氨酸穿梭系统NADHNADHNADHFADH2线粒体膜线粒体膜ee1 NADH 2 ATP1 NADH 3 ATP