生物氧化6课程学习.pptx

《生物氧化6课程学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物氧化6课程学习.pptx（136页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1生物生物(shngw)氧化氧化6第一页，共136页。【目的【目的【目的【目的(md)(md)要求】要求】要求】要求】w生物氧化的概念w呼吸(hx)链的概念、组成及排列顺序w氧化磷酸化wATPw胞液中NADH的氧化【重点】【重点】【重点】【重点】1 1、简述氧化磷酸化的偶联部位、简述氧化磷酸化的偶联部位、简述氧化磷酸化的偶联部位、简述氧化磷酸化的偶联部位(bwi)(bwi)及其偶联机制及其偶联机制及其偶联机制及其偶联机制2 2、胞液中的、胞液中的、胞液中的、胞液中的NADHNADH如何参加氧化磷酸化的？如何参加氧化磷酸化的？如何参加氧化磷酸化的？如何参加氧化磷酸化的？第1页/共136页第

2、二页，共136页。物物质质在在生生物物体体内内进进行行的的氧氧化化作作用用称称生生物物氧氧化化，主主要要指指糖糖、脂脂肪肪、蛋蛋白白质质等等在在体体内内分分解解(fnji)时时逐逐步步释放能量，最终生成释放能量，最终生成CO2 和和 H2O的过程。的过程。糖糖 脂肪脂肪 蛋白质蛋白质 CO2和和H2O O2能量能量(nngling)ADP+PiATP热能热能(rnng)*生物氧化的概念（生物氧化的概念（生物氧化的概念（生物氧化的概念（需要掌握需要掌握需要掌握需要掌握）第2页/共136页第三页，共136页。*生物生物(shngw)(shngw)氧化与体外氧化之相同点氧化与体外氧化之相同点w生物氧

3、化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子(dinz)，遵循氧化还原反应的一般规律。，遵循氧化还原反应的一般规律。w物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。）和释放能量均相同。第3页/共136页第四页，共136页。w是是在在细细胞胞内内温温和和的的环环境境中中（体体温温(twn)，pH接接近近中中性性），在在一一系系列列酶酶促促反反应应下下逐逐步步进进行行，能能量量逐逐步步释释放。放。w进进行行广广泛泛的的加加水水脱脱氢氢反反应应，脱脱下下的的氢氢与与氧氧结结合合产产生生H2O

4、，有有机机酸酸脱脱羧羧产生产生CO2。*生物生物(shngw)(shngw)氧化与体外氧化之不同点氧化与体外氧化之不同点生物生物(shngw)氧化氧化体外氧化体外氧化w能量是突然释放的。能量是突然释放的。w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4页/共136页第五页，共136页。糖原糖原 三酯酰甘油三酯酰甘油 蛋白质蛋白质 葡萄糖葡萄糖 脂酸脂酸+甘油甘油 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA TAC TAC 2H 2H 呼呼吸吸(hx)链链 H H2 2O O ADP+Pi ATP COCO2 2 *生物氧化生物氧化生物氧化生物氧化(yngh

5、u)(ynghu)(ynghu)(ynghu)的一般过程的一般过程的一般过程的一般过程第5页/共136页第六页，共136页。第一节第一节 生成生成ATPATP的氧化体系的氧化体系The Oxidation System of ATP The Oxidation System of ATP Producing Producing（重点（重点(zhngdin)(zhngdin)内容）内容）第6页/共136页第七页，共136页。一、呼吸链的概念、组分一、呼吸链的概念、组分二、氧化磷酸化偶联部位二、氧化磷酸化偶联部位(bwi)(bwi)及其偶联及其偶联机制机制三、影响氧化磷酸化的因素三、影响氧化磷酸化

6、的因素四、四、ATPATP五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运第7页/共136页第八页，共136页。概念概念代代谢谢物物脱脱下下的的成成对对氢氢原原子子通通过过多多种种酶酶和和辅辅酶酶所所催催化化(cu hu)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(respiratory chain)又又 称称 电电 子子 传传 递递 链链(electron transfer chain)。组成组成递氢体和电子传递体（递氢体和电子传递体（2H 2H+2e）一、呼吸一、呼吸一、呼吸一、呼吸(hx)(hx

7、)链链链链第8页/共136页第九页，共136页。n n线粒体结构线粒体结构线粒体结构线粒体结构(jigu)(jigu)第9页/共136页第十页，共136页。（一）呼吸（一）呼吸（一）呼吸（一）呼吸(hx)(hx)链的组成链的组成链的组成链的组成洋地黄皂苷洋地黄皂苷第10页/共136页第十一页，共136页。四种四种(s zhn)具有传递电子功能的酶复合体具有传递电子功能的酶复合体(complex)*泛醌泛醌 和和 Cyt c Cyt c 均不包含均不包含(bohn)(bohn)在上述四种复合体中。在上述四种复合体中。人线粒体呼吸人线粒体呼吸(hx)链复合体链复合体第11页/共136页第十二页，共

8、136页。Cytc Q NADH+H+NAD+延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 1/2O2+2H+H2O 胞液侧胞液侧 基质基质(j zh)侧侧 线粒体内膜线粒体内膜 e-e-e-e-e-呼吸呼吸呼吸呼吸(hx)(hx)链各复合体在线粒体内膜中的位置链各复合体在线粒体内膜中的位置链各复合体在线粒体内膜中的位置链各复合体在线粒体内膜中的位置第12页/共136页第十三页，共136页。1.1.复合体复合体复合体复合体:NADH-:NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌还原酶u 功能功能(gngnng):将电子从将电子从NADH传递给泛醌传递给泛醌(ubiquinone),复合体复合体具有质子泵功

9、能具有质子泵功能(gngnng)，每传递，每传递2个电子可将个电子可将4个个H+从内膜的基质侧泵胞浆侧。从内膜的基质侧泵胞浆侧。复合体复合体NADH CoQ FMN;Fe-SN-1a,b;Fe-SN-4;Fe-SN-3;Fe-SN-2 第13页/共136页第十四页，共136页。(1)NADNADH：由以：由以NAD或或NADP为辅酶为辅酶(f mi)的脱的脱氢酶（不需氧脱氢酶）催化。氢酶（不需氧脱氢酶）催化。氧化还原反应时变化氧化还原反应时变化(binhu)发生在五价氮和三价氮之间。发生在五价氮和三价氮之间。第14页/共136页第十五页，共136页。(2)FMNFMNH2：第15页/共136页

10、第十六页，共136页。(3)铁硫蛋白铁硫蛋白(dnbi)中辅基铁硫簇中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行Fe2+Fe3+e 反应传递电子。反应传递电子。表示表示(biosh)(biosh)无机硫无机硫 第16页/共136页第十七页，共136页。(4)QQH2：泛醌（辅酶：泛醌（辅酶Q,CoQ）有多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人）有多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化），氧化(ynghu)还原反应时生成中间产物半醌型泛醌。还原反应时生成中间产物半醌型泛醌。第17页/共136页第十八页，共136页。复合体

11、复合体的功能的功能(gngnng)(gngnng)NADH+H+NAD+FMN FMNH2还原型还原型Fe-S 氧化型氧化型Fe-S QQH2第18页/共136页第十九页，共136页。2.2.复合体复合体复合体复合体:琥珀酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸-泛醌还原酶（即琥珀酸泛醌还原酶（即琥珀酸泛醌还原酶（即琥珀酸泛醌还原酶（即琥珀酸脱氢酶）脱氢酶）脱氢酶）脱氢酶）u 功能功能:将电子将电子(dinz)(dinz)从琥珀酸传递给泛醌，无质子泵功能。从琥珀酸传递给泛醌，无质子泵功能。复合体复合体琥珀酸琥珀酸 CoQFe-S1;b560;FAD;Fe-S2;Fe-S3 第19页/共136页第二十页，共136页

12、。第20页/共136页第二十一页，共136页。3.3.复合体复合体复合体复合体:泛醌泛醌泛醌泛醌-细胞细胞细胞细胞(xbo)(xbo)色素色素色素色素c c还原酶还原酶还原酶还原酶（细胞（细胞（细胞（细胞(xbo)(xbo)色素色素色素色素bc1bc1复合体）复合体）复合体）复合体）uu 功能功能功能功能(gngnng)(gngnng)(gngnng)(gngnng)：将电子从泛醌传递给细胞色素：将电子从泛醌传递给细胞色素：将电子从泛醌传递给细胞色素：将电子从泛醌传递给细胞色素c c c c。复合体。复合体。复合体。复合体具有质子泵功能具有质子泵功能具有质子泵功能具有质子泵功能(gngnng)

13、(gngnng)(gngnng)(gngnng)，每传递，每传递，每传递，每传递2 2 2 2个电子可将个电子可将个电子可将个电子可将4 4 4 4个个个个H+H+H+H+从内膜的基质侧泵胞浆侧。从内膜的基质侧泵胞浆侧。从内膜的基质侧泵胞浆侧。从内膜的基质侧泵胞浆侧。复合体复合体QH2 Cyt c b562;b566;Fe-S;c1第21页/共136页第二十二页，共136页。第22页/共136页第二十三页，共136页。4.4.复合体复合体复合体复合体:细胞细胞细胞细胞(xbo)(xbo)色素色素色素色素c c氧化酶氧化酶氧化酶氧化酶uu 功能功能(gngnng)：将电子从：将电子从细胞色素细胞

14、色素c传递给氧。具有质传递给氧。具有质子泵功能子泵功能(gngnng)，每传，每传递递2个电子可将个电子可将2个个H+从内膜从内膜的基质侧泵胞浆侧。的基质侧泵胞浆侧。复合体复合体还原型还原型Cyt c O2CuAaa3CuB 其中其中(qzhng)Cyt a3 和和CuB形成的活性部位将电子交给形成的活性部位将电子交给O2。第23页/共136页第二十四页，共136页。第24页/共136页第二十五页，共136页。第25页/共136页第二十六页，共136页。由以下实验确定由以下实验确定:(1)根据呼吸链各组分的标准氧化根据呼吸链各组分的标准氧化(ynghu)还原电位，由低到高的排列顺序。还原电位，

15、由低到高的排列顺序。（二）呼吸链成分的排列（二）呼吸链成分的排列(pili)(pili)顺序顺序第26页/共136页第二十七页，共136页。(2)(2)在体外将呼吸链拆开和重组在体外将呼吸链拆开和重组在体外将呼吸链拆开和重组在体外将呼吸链拆开和重组鉴定四种鉴定四种鉴定四种鉴定四种(s zh(s zh n n)复合体的组成复合体的组成复合体的组成复合体的组成和排列。和排列。和排列。和排列。(3)(3)特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递特异的抑制剂阻断某一组分的电子传递在阻断部位以前的组在阻断部位以前的组在阻断部位以前的组在阻断部

16、位以前的组分处于还原状态，后面组份处于氧化状态分处于还原状态，后面组份处于氧化状态分处于还原状态，后面组份处于氧化状态分处于还原状态，后面组份处于氧化状态吸收光谱改变吸收光谱改变吸收光谱改变吸收光谱改变检检检检测。测。测。测。抗霉素抗霉素A鱼藤酮鱼藤酮（4）利用各组分特异的吸收光谱，以离体线粒体无氧时）利用各组分特异的吸收光谱，以离体线粒体无氧时处于还原状态为对照处于还原状态为对照缓慢给氧缓慢给氧观察观察(gunch)各各组分被氧化的顺序。组分被氧化的顺序。第27页/共136页第二十八页，共136页。1.NADH氧化氧化(ynghu)呼吸链呼吸链NADH 复合体复合体Q 复合体复合体Cyt c

17、 复合体复合体O22.琥珀酸氧化琥珀酸氧化(ynghu)呼吸链呼吸链 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28页/共136页第二十九页，共136页。NADH氧化氧化(ynghu)呼吸链呼吸链 FADH2氧化氧化(ynghu)呼吸链呼吸链第29页/共136页第三十页，共136页。二、氧化二、氧化二、氧化二、氧化(y(y nghu)nghu)磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化ATP的生成方式：的生成方式：氧化氧化(ynghu)磷酸化磷酸化(oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成磷

18、酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。，又称为偶联磷酸化。底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)是底物分子内部能量重新分布是底物分子内部能量重新分布(fnb)，生成高能键，使，生成高能键，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的过程。的过程。第30页/共136页第三十一页，共136页。（一）氧化（一）氧化（一）氧化（一）氧化(y(y nghu)nghu)磷酸化偶联部位磷酸化偶联部位磷酸化偶联部位磷酸化偶联部位偶联部位：复合体偶联部位：复合体、根据自由能变化根据自由能变化(binhu)和和P/O比值比值1.P/O比值：比值：P/O比值是指物质氧化

19、时，每消耗比值是指物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷（或摩尔氧原子所消耗的无机磷（或ADP）的摩尔数，即生成的）的摩尔数，即生成的ATP的摩尔数。的摩尔数。第31页/共136页第三十二页，共136页。第32页/共136页第三十三页，共136页。ATPATP ATP 氧化氧化(ynghu)(ynghu)磷酸化偶联部位磷酸化偶联部位电子传递链自由电子传递链自由(zyu)(zyu)能变化能变化 第33页/共136页第三十四页，共136页。（二）（二）（二）（二）氧化氧化氧化氧化(ynghu)(ynghu)(ynghu)(ynghu)磷酸化的偶联机理磷酸化的偶联机理磷酸化的偶联机理磷酸化的偶

20、联机理1.化学渗透化学渗透(shntu)假说假说(chemiosmotic hypothesis)1961年由年由Peter Mitchell提出。提出。电子经呼吸链传递时，可将质电子经呼吸链传递时，可将质子（子（H+）从线粒体内膜的基）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与与Pi生成生成ATP。第34页/共136页第三十五页，共136页。线粒体基质线粒体基质 线粒体膜线粒体膜+-H+O2 H2O H+e-ADP+Pi ATP 化学渗透假说化学渗透假

21、说(ji shu)简单示意图简单示意图第35页/共136页第三十六页，共136页。化化学学渗渗透透(shntu)假假说说第36页/共136页第三十七页，共136页。2.ATP合酶合酶由亲水部分由亲水部分(b fen)F1（33亚基亚基）和疏水部分）和疏水部分(b fen)F0（a1b2c912亚基）组成。亚基）组成。ATP合酶结构合酶结构(jigu)模式图模式图第37页/共136页第三十八页，共136页。当当H+顺顺浓浓度度(nngd)递递度度经经F0中中a亚亚基基和和c亚亚基基之之间间回回流流时时，亚亚基基发发生生旋旋转转，3个个亚亚基基的的构象发生改变。构象发生改变。ATP合酶的工作合酶的

22、工作(gngzu)机制机制第38页/共136页第三十九页，共136页。n n电子传递过程中质子流动电子传递过程中质子流动(lidng)与与ATP产生的关系：产生的关系：n n 1.每合成每合成1molATP，需，需3个质子个质子通过通过ATP合成酶，产生的合成酶，产生的ATP从线粒体基质进入胞质需消耗从线粒体基质进入胞质需消耗1个质子，故每形成个质子，故每形成1个个ATP需需4个质子。个质子。n n 2.电子经电子经NADH到氧，产生到氧，产生2.5个个ATP。n n 3.电子经电子经FADH2到氧，产生到氧，产生1.5个个ATP。第39页/共136页第四十页，共136页。F0 F1 Cyt

23、c Q NADH+H+NAD+延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 H+1/2O2+2H+H2O ADP+Pi ATP H+H+H+胞液侧胞液侧 基质基质(j zh)侧侧+-化学化学(huxu)渗透假说详细示意图渗透假说详细示意图第40页/共136页第四十一页，共136页。三、影响三、影响三、影响三、影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)氧化磷酸化的因素氧化磷酸化的因素氧化磷酸化的因素氧化磷酸化的因素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。阻断呼吸链中某些部位电子传递。2.解偶联剂解偶联剂使氧化与磷酸化偶联过程使氧化与磷酸化偶联过程(guch

24、ng)脱离。脱离。如：如：2，4二硝基苯酚（二硝基苯酚（dinitrophenol,DNP)、解偶联蛋白、解偶联蛋白 3.氧化磷酸化抑制剂氧化磷酸化抑制剂 对电子传递及对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。磷酸化均有抑制作用。如：寡霉素如：寡霉素 （一）抑制剂（一）抑制剂抑制剂抑制剂抑制剂抑制剂ADPADP甲状腺素甲状腺素甲状腺素甲状腺素mtDNAmtDNA第41页/共136页第四十二页，共136页。鱼藤酮鱼藤酮粉蝶霉素粉蝶霉素A A异戊巴比妥异戊巴比妥 抗霉素抗霉素A A二巯基丙醇二巯基丙醇 CO、CN-、N3-及及H2S 各种各种(zhn)呼吸链抑制剂的阻断位点呼吸链抑制剂的阻断位点第42

25、页/共136页第四十三页，共136页。n nDNP的作用：的作用：n n脂溶脂溶性，其质子性，其质子化形式和共化形式和共轭碱形式可轭碱形式可穿过穿过(chun u)线粒体线粒体内膜内膜进入进入基质侧释出基质侧释出H+，返回胞，返回胞液侧结合液侧结合H+破坏电破坏电化学梯度。化学梯度。n n 碳氰碳氰-p-三氟三氟甲氧基苯腙甲氧基苯腙第43页/共136页第四十四页，共136页。解偶联蛋白解偶联蛋白(dnbi)作用机制（棕色脂肪组织线粒体）作用机制（棕色脂肪组织线粒体）F F0 0 F F1 1 Cyt cQ胞液侧胞液侧 基质基质(j zh)侧侧 解偶联解偶联 蛋白蛋白(dnbi)热能热能 H H

26、+H H+ADP+Pi ATP 第44页/共136页第四十五页，共136页。寡霉素寡霉素(oligomycin)可可阻阻止止质质子子(zhz)从从F0质质子子(zhz)通道回流，抑制通道回流，抑制ATP生成生成寡霉素寡霉素寡霉素寡霉素ATP合酶结构合酶结构(jigu)模式图模式图第45页/共136页第四十六页，共136页。（二）（二）ADP的调节作用的调节作用 ADP氧化氧化(ynghu)磷酸化速率磷酸化速率 ADP氧化氧化(ynghu)磷酸化速率磷酸化速率。第46页/共136页第四十七页，共136页。（四）线粒体（四）线粒体（四）线粒体（四）线粒体DNA DNA（mitochondrial

27、DNA,mtDNA)mitochondrial DNA,mtDNA)突变突变突变突变(tbin)(tbin)mtDNA mtDNA为裸露的环状双螺旋结构为裸露的环状双螺旋结构为裸露的环状双螺旋结构为裸露的环状双螺旋结构易受氧自由基的损伤易受氧自由基的损伤易受氧自由基的损伤易受氧自由基的损伤突变突变突变突变(tbin)(tbin)氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化ATPATP。mtDNAmtDNA编码呼吸链编码呼吸链编码呼吸链编码呼吸链1313条多肽链的基因、条多肽链的基因、条多肽链的基因、条多肽链的基因、2222个个个个tRNAtRNA的基因、的基因、的基因、的基因、2 2个个个个rRN

28、ArRNA基因。基因。基因。基因。（三）甲状腺激素（三）甲状腺激素1.诱诱导导(yudo)细细胞胞膜膜Na+,K+ATP酶酶的的合合成成ATP分分解解ADP 氧化磷酸化速率氧化磷酸化速率2.解偶联蛋白基因表达解偶联蛋白基因表达 耗氧与产热耗氧与产热第47页/共136页第四十八页，共136页。四、四、四、四、ATPATP高能高能(gonng)(gonng)磷酸键与高能磷酸键与高能(gonng)(gonng)磷酸化合物磷酸化合物 uu高能磷酸键高能磷酸键uu 水解时释放的能量大于水解时释放的能量大于21KJ/mol21KJ/mol的磷酸酯键，常表示的磷酸酯键，常表示(biosh)(biosh)为为

29、 P P。uu高能磷酸化合物高能磷酸化合物uu 含有高能磷酸键的化合含有高能磷酸键的化合物物第48页/共136页第四十九页，共136页。第49页/共136页第五十页，共136页。核苷二磷酸激酶的作用核苷二磷酸激酶的作用ATP+UDP ADP+UTPATP+CDP ADP+CTPATP+GDP ADP+GTP腺苷酸激酶的作用腺苷酸激酶的作用 ADP+ADP ATP+AMP第50页/共136页第五十一页，共136页。肌酸激酶的作用肌酸激酶的作用(zuyng)磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种(y zhn)贮存形式。贮存形式。第51页/共136页第五十二页，共1

30、36页。ATP ATP的生成的生成的生成的生成(shn(shn chn chn)和和和和利用利用利用利用ATP ADP 肌酸肌酸 磷酸磷酸肌酸肌酸 氧化磷酸化氧化磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 P P P P 机械能机械能(肌肉收缩肌肉收缩)渗透能渗透能(物质主动转运物质主动转运)化学能化学能(合成代谢合成代谢(dixi)(dixi)电能电能(生物电生物电)热能热能(维持体温维持体温)生物体内能量生物体内能量(nngling)的储存和利用都以的储存和利用都以ATP为中心。为中心。第52页/共136页第五十三页，共136页。五、通过五、通过五、通过五、通过(tnggu)(tnggu)(tn

31、ggu)(tnggu)线粒体内膜的物质线粒体内膜的物质线粒体内膜的物质线粒体内膜的物质转运转运转运转运线粒体外膜通透性高，线粒体对物质通线粒体外膜通透性高，线粒体对物质通过的选择性主要依赖于内膜中不同过的选择性主要依赖于内膜中不同(b tn)(b tn)转运蛋白转运蛋白(transporter)(transporter)对各种物质的转运。对各种物质的转运。第53页/共136页第五十四页，共136页。线粒体内膜的主要转运(zhun yn)蛋白 第54页/共136页第五十五页，共136页。（一）（一）（一）（一）胞浆中胞浆中胞浆中胞浆中NADHNADH的氧化的氧化的氧化的氧化(y(y nghu)n

32、ghu)胞浆中胞浆中NADH必须经一定必须经一定(ydng)转运机制进入线粒体，再转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。经呼吸链进行氧化磷酸化。转运机制主要有转运机制主要有-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭(-glycerophosphate shuttle)苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭(malate-asparate shuttle)第55页/共136页第五十六页，共136页。NADH+H+FADH2 NAD+FAD 线粒体线粒体 内膜内膜 线粒体线粒体 外膜外膜膜间隙膜间隙(jin x)线粒体线粒体 基质基质(j zh)-磷酸甘油磷酸甘油 脱氢酶脱氢酶 呼吸链呼吸链 磷酸二羟丙酮

33、磷酸二羟丙酮 -磷酸甘油磷酸甘油 1.-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭(chun su)机制机制 第56页/共136页第五十七页，共136页。NADH+H+NAD+NADH+H+NAD+谷氨酸谷氨酸-天冬氨酸天冬氨酸 转运体转运体苹果酸苹果酸-酮酮 戊二酸转运体戊二酸转运体 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 苹果酸苹果酸 脱氢酶脱氢酶 谷草转谷草转 氨酶氨酶 胞液胞液 线线粒粒体体内内膜膜 基质基质(j zh)呼吸链呼吸链 天冬氨酸天冬氨酸 2.苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭(chun su)机制机制第57页/共136页第五十八页，共136页。第58页/共136

34、页第五十九页，共136页。（二）（二）腺苷酸转运腺苷酸转运(zhun(zhun yn)yn)蛋白蛋白 参与参与(cny)ADP与与ATP反向转运。反向转运。第59页/共136页第六十页，共136页。ATP4-F0 F1 胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 腺苷酸腺苷酸转运蛋白转运蛋白磷酸磷酸转运蛋白转运蛋白 ADP3-H2PO4-ATP4-H+H+H+H+H2PO4-H2PO4-ADP3-ADP3-第60页/共136页第六十一页，共136页。1、生物氧化的概念2、呼吸链的概念、组成及排列顺序3、简述(jin sh)氧化磷酸化的偶联部位及其偶联机制4、胞液中的NADH如何参加氧化磷酸化的？思考题：思考题

35、：思考题：思考题：第61页/共136页第六十二页，共136页。第二节第二节 其他其他(qt)(qt)氧化酶系氧化酶系The Others Oxidation Enzyme The Others Oxidation Enzyme SystemsSystems（一般了解）（一般了解）第62页/共136页第六十三页，共136页。一、需氧脱氢酶和氧化酶一、需氧脱氢酶和氧化酶二、过氧化物二、过氧化物(u yn hu(u yn hu w)w)酶体中的酶类酶体中的酶类三、超氧化物歧化酶三、超氧化物歧化酶四、微粒体中的酶类四、微粒体中的酶类 其他不生成其他不生成其他不生成其他不生成ATPATP的氧化的氧化的氧

36、化的氧化(ynghu)(ynghu)体系主要有：体系主要有：体系主要有：体系主要有：第63页/共136页第六十四页，共136页。一、需氧脱氢酶和氧化酶一、需氧脱氢酶和氧化酶 第64页/共136页第六十五页，共136页。二、过氧化物二、过氧化物二、过氧化物二、过氧化物(u yn hu w)(u yn hu w)(u yn hu w)(u yn hu w)酶体中的酶体中的酶体中的酶体中的酶类酶类酶类酶类 （一）过氧化氢（一）过氧化氢(u yn hu qn)酶酶(catalase)又称触酶，其辅基含又称触酶，其辅基含4个血红素个血红素2H2O2 2H2O+O2 过氧化氢酶过氧化氢酶 第65页/共13

37、6页第六十六页，共136页。（二）过氧化物酶（二）过氧化物酶(perioxidase)以血红素为辅基，催化以血红素为辅基，催化H2O2直接直接(zhji)氧化酚类或胺类化合物氧化酚类或胺类化合物 R+H2O2 RO+H2O RH2+H2O2 R+2H2O 过氧化物酶过氧化物酶 过氧化物酶过氧化物酶 第66页/共136页第六十七页，共136页。反应反应(fnyng)氧族氧族超氧离子超氧离子(O2)、H2O2、羟自由基、羟自由基(OH)的统称。的统称。三、超氧化物三、超氧化物三、超氧化物三、超氧化物(cho(cho(cho(cho yn hu w)yn hu w)yn hu w)yn hu w)歧

38、化酶歧化酶歧化酶歧化酶2O2+2H+SODH2O2+O2 H2O+O2 过氧化氢过氧化氢(u yn hu qn)酶酶SOD：超氧化物歧化酶：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase)第67页/共136页第六十八页，共136页。谷胱甘肽过谷胱甘肽过谷胱甘肽过谷胱甘肽过氧化物氧化物氧化物氧化物(u u y y n n hu hu w)w)酶酶酶酶 H2O2(ROOH)H2O(ROH+H2O)2G SH G S S G NADP+NADPH+H+*此类酶可保护此类酶可保护(boh)(boh)生物膜及血红蛋白免遭损伤生物膜及血红蛋白免遭损伤 谷胱甘谷胱甘肽还原酶肽还原酶 3.含硒的谷胱

39、甘肽过氧化物含硒的谷胱甘肽过氧化物(u yn hu w)酶酶 第68页/共136页第六十九页，共136页。四、微粒体中的酶类四、微粒体中的酶类 （一）加单氧酶（一）加单氧酶(monoxygenase)*催化催化(cu hu)的反应：的反应：RH+NADPH+H+O2 ROH+NADP+H2O 故又称混合故又称混合(hnh)功能氧化酶功能氧化酶(mixed-function oxidase)或羟化酶或羟化酶(hydroxylase)。上述反应需要上述反应需要(xyo)细胞色素细胞色素P450(Cyt P450)参与。参与。第69页/共136页第七十页，共136页。（二）加双氧酶（二）加双氧酶 此

40、酶催化氧分子中的此酶催化氧分子中的2个氧原子加到底个氧原子加到底(do d)物中带双键的物中带双键的2个碳原子上。个碳原子上。例例 如：如：(O2)色氨酸吡咯酶色氨酸吡咯酶第70页/共136页第七十一页，共136页。选择题选择题A型题型题1.生物氧化的特点是生物氧化的特点是 A.氧化脱下的氢直接与氧结合生成水氧化脱下的氢直接与氧结合生成水 B.不需要酶催化不需要酶催化 C.主要在细胞浆进行主要在细胞浆进行(jnxng)D.能量逐步释放，利用率高能量逐步释放，利用率高 E.不受体内外环境变化调节不受体内外环境变化调节第71页/共136页第七十二页，共136页。2.生物氧化中生物氧化中CO2的生成

41、是的生成是 A.由氧和碳直接结合由氧和碳直接结合(jih)生成生成 B.受加双氧酶催化受加双氧酶催化 C.同时伴有同时伴有H2O2生成生成 D.在氧化呼吸链递电子过程中产生在氧化呼吸链递电子过程中产生 E.从代谢产生的有机酸上脱羧生成从代谢产生的有机酸上脱羧生成第72页/共136页第七十三页，共136页。3.参与生物氧化最主要参与生物氧化最主要(zhyo)的酶类的酶类是是 A.需氧脱氢酶需氧脱氢酶 B.不需氧脱氢酶不需氧脱氢酶 C.加氧酶加氧酶 D.羧化酶羧化酶 E.混合功能氧化酶混合功能氧化酶第73页/共136页第七十四页，共136页。4.氧化呼吸链存在于线粒体的氧化呼吸链存在于线粒体的 A

42、.外膜外膜 B.内膜内膜 C.膜间隙膜间隙(jin x)D.基质基质 E.外膜以外外膜以外第74页/共136页第七十五页，共136页。5.能把在线粒体内生成的能把在线粒体内生成的ATP转运转运(zhun yn)到胞到胞浆的浆的 物质是物质是 A.腺苷酸转运腺苷酸转运(zhun yn)蛋白蛋白 B.脂酰肉碱载体脂酰肉碱载体 C.碱性氨基酸载体碱性氨基酸载体 D.ATP酶酶 E.三羧酸载体三羧酸载体第75页/共136页第七十六页，共136页。6.胞浆生成的胞浆生成的NADH+H+进入线粒体的途径进入线粒体的途径有有 A.柠檬酸柠檬酸-丙酮酸循环丙酮酸循环 B.乳酸循环乳酸循环 C.穿梭穿梭(chu

43、n su)载体载体 D.-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭(chun su)作用作用 E.NADPH转氢酶转氢酶 第76页/共136页第七十七页，共136页。7.氧化氧化(ynghu)呼吸的复合体呼吸的复合体I含含有有 A.Cyt bH B.Cyt bL C.2Fe-2S D.CuA2+E.血红素血红素 第77页/共136页第七十八页，共136页。8.脱下的氢可从复合体脱下的氢可从复合体进入氧化呼吸进入氧化呼吸(hx)链的链的 底物有底物有 A.琥珀酸琥珀酸 B.线粒体内的线粒体内的-磷酸甘油磷酸甘油 C.苹果酸苹果酸 D.脂酰脂酰CoA E.黄嘌呤黄嘌呤 第78页/共136页第七十九页，共136页。

44、9.复合体复合体II A.可把质子由线粒体基质泵出到膜间隙可把质子由线粒体基质泵出到膜间隙(jin x)B.为氧化磷酸化的偶联部位为氧化磷酸化的偶联部位 C.把琥珀酸脱下的把琥珀酸脱下的2H+、2e转交给转交给Q D.把把Cyt a 的电子转交给的电子转交给Cgt a3 E.把把Cyt bL的电子传递给的电子传递给Cgt bH第79页/共136页第八十页，共136页。10.Q循环循环(xnhun)A.存在于复合体存在于复合体中中 B.可生成中间产物可生成中间产物Q-C.具质子通道作用具质子通道作用 D.无质子泵作用无质子泵作用 E.可在内膜外表面移动可在内膜外表面移动第80页/共136页第八十

45、一页，共136页。11.复合体复合体 A.又称为泛醌又称为泛醌-细胞色素细胞色素(s s)氧化还氧化还原酶原酶 B.含含Qo、Q1位点位点 C.能把电子由能把电子由2Fe-2S传给传给Cyt c1 D.是质子泵是质子泵 E.由竖臂和卧臂组成由竖臂和卧臂组成 第81页/共136页第八十二页，共136页。12.NADH氧化呼吸链每传递氧化呼吸链每传递2个电子到氧生个电子到氧生 13.成成1分子水的过程分子水的过程(guchng)中，向膜间隙中，向膜间隙泵出的质泵出的质 14.子数是子数是15.A.2个个 16.B.4 个个17.C.6个个18.D.8个个19.E.10个个 第82页/共136页第八

46、十三页，共136页。13.FADH2氧氧化化呼呼吸吸链链中中氧氧化化与与磷磷酸酸化化相相偶偶(xin u)联的部位有联的部位有 A.1个个 B.2个个 C.3个个 D.4个个 E.5个个第83页/共136页第八十四页，共136页。14.ATP合酶的组成是合酶的组成是 A.核心核心(hxn)酶和酶和因子因子 B.酶蛋白和辅助因子酶蛋白和辅助因子 C.调节亚基和催化亚基调节亚基和催化亚基 D.结构域结构域F0和和F1 E.小片段和大片段小片段和大片段第84页/共136页第八十五页，共136页。15.在在ATP合酶中，能引起合酶中，能引起(ynq)-亚基发生亚基发生变变 构的是构的是 A.亚基亚基

47、B.亚基亚基 C.亚基亚基 D.a亚基亚基 E.b亚基亚基第85页/共136页第八十六页，共136页。16.使氧化使氧化(ynghu)磷酸化增快的最主要磷酸化增快的最主要物质是物质是 A.ADP B.HS-CoA C.Pi D.CO2 E.氰化物氰化物第86页/共136页第八十七页，共136页。17.甲状腺激素使甲状腺激素使ADP/ATP比值上升比值上升(shngshng)的机理的机理 是它刺激了是它刺激了 A.Na+-K+-ATP酶合成酶合成 B.Ca2+-ATP酶合成酶合成 C.ATP合酶合成合酶合成 D.肠道碘的吸收肠道碘的吸收 E.氧化磷酸化增快氧化磷酸化增快第87页/共136页第八十

48、八页，共136页。18.煤气中毒是因为煤气中毒是因为CO结合结合(jih)于氧化呼吸链的于氧化呼吸链的 A.Cyt b的的Fe2+B.Cyt C1的的Fe3+C.Cyt C的的Fe2+D.Cyt a的的Fe3+E.Cyt a3的的Fe2+第88页/共136页第八十九页，共136页。19.在能量代谢中起核心作用的是在能量代谢中起核心作用的是 A.UTP B.CTP C.GTP D.ATP E.dGTP第89页/共136页第九十页，共136页。20.在脑和肌肉在脑和肌肉(jru)中高能磷酸的特殊储存形式是中高能磷酸的特殊储存形式是 A.1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 B.磷酸肌酸磷酸肌酸 C.磷

49、脂酸磷脂酸 D.磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 E.磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸第90页/共136页第九十一页，共136页。21.线粒体内膜中按复合体线粒体内膜中按复合体IIQ/QH2池池 复合体复合体Cyt c复合体复合体1/2 O2顺序顺序 传递电子的体系传递电子的体系(tx)是是 A.NADH呼吸链呼吸链 B.细胞内信息传递网络系统细胞内信息传递网络系统 C.琥珀酸呼吸链琥珀酸呼吸链 D.多酶体系多酶体系(tx)E.细胞色素体系细胞色素体系(tx)第91页/共136页第九十二页，共136页。22.氧化呼吸链中的质子泵把线粒体基质中的氧化呼吸链中的质子泵把线粒体基质中的 质子泵出到膜间隙所形成质

50、子泵出到膜间隙所形成(xngchng)的跨膜的跨膜质子梯度质子梯度 A.蕴藏着合成蕴藏着合成ATP的电化学势能的电化学势能 B.使膜间隙成负电性空间使膜间隙成负电性空间 C.使基质成为正电性空间使基质成为正电性空间 D.驱动了酸性氨基酸载体运转驱动了酸性氨基酸载体运转 E.激活了解偶联蛋白激活了解偶联蛋白-1第92页/共136页第九十三页，共136页。23.在在ATP合酶头部中央孔隙合酶头部中央孔隙(kngx)中中亚基的逆时亚基的逆时 针方向转动，引起了针方向转动，引起了 A.亚基亚基LTOL的规律变构的规律变构 B.亚基亚基TLOL的规则变构的规则变构 C.亚基亚基OTLO的规律变构的规律变