生物氧化 (2)幻灯片.ppt

生物氧化第1页，共16页，编辑于2022年，星期一需要掌握的知识点：需要掌握的知识点：1.概述：生物氧化的概念、生物氧化和体外氧化的相同点和不同点。概述：生物氧化的概念、生物氧化和体外氧化的相同点和不同点。2.呼吸链和氧化磷酸化：呼吸链和氧化磷酸化的概念、人体内的呼吸链和氧化磷酸化：呼吸链和氧化磷酸化的概念、人体内的两条氧化呼吸链的排列组成。两条氧化呼吸链的排列组成。第2页，共16页，编辑于2022年，星期一第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述(Outline)一、一、生物氧化的方式与特点生物氧化的方式与特点(一一)生物氧化的方式生物氧化的方式1.1.加氧反应加氧反应2.2.脱氢反应脱氢反应3.3.失电子反应失电子反应第3页，共16页，编辑于2022年，星期一2.2.脱氢反应脱氢反应 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸CH3CH(OH)COOH CH3COCOOH+2H3.3.失电子反应失电子反应Fe2+Fe3+e1.1.加氧反应加氧反应RCHO+1/2O2 RCOOH 醛醛 酸酸第4页，共16页，编辑于2022年，星期一(二二)生物氧化的特点生物氧化的特点生物氧化生物氧化体外氧化体外氧化 氧化方式均为加氧、脱氢、失电子。氧化方式均为加氧、脱氢、失电子。耗氧、释放能量、终产物（耗氧、释放能量、终产物（CO2，H2O）均相同。）均相同。不不 同同 点点相相相相 同同同同 点点点点 1.为细胞内恒定条件下进行的酶促反应为细胞内恒定条件下进行的酶促反应 2.反应过程中能量逐步释放，生成反应过程中能量逐步释放，生成ATP 3.CO2产产生生的的方方式式为为有有机机酸酸脱脱羧羧；H2O由由底底物物脱脱氢氢经经电电子子传传递过程最后与氧结合生成递过程最后与氧结合生成 1.为体外不恒定条件下进行的非酶促反应为体外不恒定条件下进行的非酶促反应2.能量以热能形式突然释放能量以热能形式突然释放3.产产生生的的CO2、H2O由由物物质质中中的的碳碳和和氢氢直直接接与与氧氧结结合合生成。生成。第5页，共16页，编辑于2022年，星期一第二节第二节 呼吸链与氧化磷酸化呼吸链与氧化磷酸化代代谢谢物物脱脱下下的的成成对对氢氢原原子子（2H）通通过过多多种种酶酶和和辅辅酶酶所所催催化化的的连连锁锁反反应应逐逐步步传传递递，最最终终与与氧氧结结合合生生成成水水，这这一一系系列列酶酶和和辅辅酶酶称称为为呼呼吸吸链链又又称称电电子子传传递递链链(electron transfer chain)。一、什么是呼吸链一、什么是呼吸链(respiratory chain)第6页，共16页，编辑于2022年，星期一 四种具有传递氢和电子功能的酶复合体。四种具有传递氢和电子功能的酶复合体。CoQ(泛醌泛醌)和和 Cyt c（细胞色素细胞色素C）均不包含在上述四种复合体中。）均不包含在上述四种复合体中。人线粒体呼吸链复合体人线粒体呼吸链复合体复合体复合体酶名称酶名称复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体琥珀酸琥珀酸-泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌泛醌-细胞色素细胞色素c还原酶还原酶细胞色素细胞色素c氧化酶氧化酶辅基辅基FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，铁卟啉，Cu 复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶琥珀酸琥珀酸-泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌泛醌-细胞色素细胞色素还原酶还原酶FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，铁卟啉，Cu 第7页，共16页，编辑于2022年，星期一呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置e e-e e-e e-e e-e e-O2O2FADH2FADH2NADHNADH细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素C C线粒体内膜线粒体内膜胞液侧胞液侧基质侧基质侧QQ第8页，共16页，编辑于2022年，星期一1.细胞膜细胞膜:保护细胞内部的作用以外，还具有控制物质进出细胞的作用保护细胞内部的作用以外，还具有控制物质进出细胞的作用.2.叶绿体叶绿体:植物体中含有叶绿素等用来进行光合作用的细胞器。植物体中含有叶绿素等用来进行光合作用的细胞器。3.线粒体线粒体:细胞进行呼吸作用的场所，通过呼吸作用，将有机物氧化分解，并释放能量，供细胞的生细胞进行呼吸作用的场所，通过呼吸作用，将有机物氧化分解，并释放能量，供细胞的生命活动所需，所以有人称线粒体为细胞的命活动所需，所以有人称线粒体为细胞的“发电站发电站”或或“动力工厂动力工厂”。4.内质网内质网:对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。5.核糖体核糖体:是合成蛋白质的重要基地。是合成蛋白质的重要基地。6.细胞核细胞核:遗传物质所在遗传物质所在第9页，共16页，编辑于2022年，星期一两条呼吸链的排列顺序两条呼吸链的排列顺序1.NADH氧化呼吸链氧化呼吸链NADH（还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）（还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）复合体复合体辅酶辅酶Q（泛醌）（泛醌）复合体复合体Cyt c 复合复合体体O22.琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链(FADH2氧化呼吸链）氧化呼吸链）琥珀酸琥珀酸 复合体复合体 辅酶辅酶Q（泛醌）（泛醌）复合体复合体Cyt c（细胞色素（细胞色素C）复合体复合体O2第10页，共16页，编辑于2022年，星期一 二、氧化磷酸化二、氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)(oxidative phosphorylation)(oxidative phosphorylation)(oxidative phosphorylation)是指代谢物脱下氢，经线粒体氧化呼吸链电子传递释放能量，偶联驱动是指代谢物脱下氢，经线粒体氧化呼吸链电子传递释放能量，偶联驱动ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP的过程，又称为偶联的过程，又称为偶联磷酸化。磷酸化。ATPATP作为能量载体，是体内主要供能的高能化合物。作为能量载体，是体内主要供能的高能化合物。第11页，共16页，编辑于2022年，星期一胞质中胞质中NADHNADH的氧化的氧化胞质中胞质中NADHNADH必须经一定必须经一定转运机制转运机制进入线粒体，再经呼进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。吸链进行氧化磷酸化。-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭 转运机制转运机制三、线粒体内膜的物质转运三、线粒体内膜的物质转运第12页，共16页，编辑于2022年，星期一四、影响氧化磷酸化的因素四、影响氧化磷酸化的因素1.1.呼吸链抑制剂呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递。如鱼藤酮、氰化物、阻断呼吸链中某些部位电子传递。如鱼藤酮、氰化物、COCO等。等。2.2.解偶联剂解偶联剂 使氧化与磷酸化偶联过程脱离。如解偶联蛋白。使氧化与磷酸化偶联过程脱离。如解偶联蛋白。3.ATP3.ATP合酶抑制剂合酶抑制剂 对电子传递及对电子传递及ATPATP合酶均有抑制作用。如寡霉素。合酶均有抑制作用。如寡霉素。(一一)抑制剂抑制剂第13页，共16页，编辑于2022年，星期一(二二)甲状腺素甲状腺素 使使ATP分解加速，分解加速，Na+，K+ATP酶和解偶联蛋白基因表达均增加。酶和解偶联蛋白基因表达均增加。(三三)ADP/ATP比值的调节比值的调节 1.比值增大，氧化加快，比值增大，氧化加快，ATP生成增加；比值减小氧化减慢，生成增加；比值减小氧化减慢，ATP生成减少。生成减少。第14页，共16页，编辑于2022年，星期一案例分析：案例分析：患者，女，患者，女，55岁，在家用蜂窝煤炉子做饭时感觉头痛，饭后岁，在家用蜂窝煤炉子做饭时感觉头痛，饭后头痛加剧，伴恶心、呕吐、四肢无力且视物模糊。而后发生头痛加剧，伴恶心、呕吐、四肢无力且视物模糊。而后发生晕倒。入院时口唇黏膜呈樱桃红，脉快，多汗，神志不清。晕倒。入院时口唇黏膜呈樱桃红，脉快，多汗，神志不清。1.最可能的诊断？最可能的诊断？2.中毒的机制？中毒的机制？CO抑制了抑制了细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶导致电子无法传递给氧导致电子无法传递给氧CO中毒中毒第15页，共16页，编辑于2022年，星期一1.NADH氧化呼吸链氧化呼吸链NADH复合体复合体Q复合体复合体Cyt c 复合体复合体O22.琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸琥珀酸 复合体复合体 Q复合体复合体Cyt c 复合体复合体O2第16页，共16页，编辑于2022年，星期一