生物化学 教学课件 作者 陆正清柯世怀 主编 第7章 生物氧化.ppt

尚辅网 尚辅网 7 生物氧化 Chapter 7 Biological 本章重点及难点 重点：掌握什么是生物氧化，高能磷酸化合物的概念及ATP的作用；掌握呼吸链电子传递体的组成及排列方式，以及受抑制的部位；掌握氧化磷酸化的部位，氧化磷酸化的作用理 。 难点：与能量代谢有关的一些概念；呼吸链的组成成分、排列顺序；氧化磷酸化的机理 。 一、生物氧化的概念、特点 * 生物氧化与体外氧化之相同点 生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。 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。 * 生物氧化的一般过程 （二）过氧化物酶体中的酶类 （三）超氧化物歧化酶 谷胱甘肽过氧化物酶 （四）微粒体中的酶类 ATP的特殊作用 磷酸肌酸与ATP的转换 ATP的生成和利用 高能化合物的共同特点是含有容易断裂的“活泼键”，水解时可释放大于21KJ/mol的能量，常用符号?表示。 磷氧键型（—O~P) 酰基磷酸化合物 （2）焦磷酸化合物 （3）烯醇式磷酸化合物 磷氮键型 硫酯键型 甲硫键型 第二节 电子传递链 呼吸链的定义 一、电子传递链的组成及功能 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置 ①烟酰胺核苷酸类： 主要作为一类不需氧脱氢酶的的辅酶。有NAD+和NADP+，大多脱氢酶以NAD +为辅酶。 电子和氢离子一起被接受，还原型CoⅠ将氢移到NADH（黄素）脱氢酶上。 ②黄素脱氢酶类 黄素脱氢酶（NADH脱氢酶）是黄素蛋白，其辅基FMN（ FAD ）接受2个氢原子成还原型的黄素单核苷酸。 ③铁硫蛋白类 NADH脱氢酶还有几个非血红素铁原子与酸不稳定的硫原子结合，组合成铁-硫中心（iron-sulfur center)。借铁的变价（Fe 3 + →Fe 2 + ）接受电子并转给辅酶Q。 铁-硫中心：存在于微生物、动物组织中，在NADH呼吸链中有多个不同的铁-硫中心。 NADH脱氢酶复合物包括两个电子传递系统 （酶，FMN，铁-硫中心）。 ④辅酶Q类 又称泛醌（ubiquinone，CoQ)，是脂溶性化合物，可接受多种脱氢酶脱下的氢和电子转变为泛醇（ CoQH2）。所以处在呼吸链的中心地位。它与蛋白质结合不紧，可在黄素脱氢酶类与细胞色素类之间起载体作用。 泛醇将电子传给细胞色素bc1复合体， H+释出。 ⑤细胞色素类（cytochromes) 是一类以铁卟啉（血红素）为辅基的蛋白质。广泛分布于生物细胞，由于呈现颜色，故称细胞色素。 其作用靠铁的变价传递电子由CoQ传到氧。 a、cytbc1复合体：含ctyb 、ctyc1及铁-硫蛋白。 b、cyt氧化酶：含ctya和ctya3 。 除含铁还含铜（ Cu 2 + → Cu + ） c、cytc：在ctybc1复合体和cty氧化酶间传递电子。 细 胞 色 素 传递体 作用 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 （NAD+） 递氢体 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+） 递氢体 黄素蛋白（辅基为 FAD和 FMN） 递氢体 铁硫蛋白（Fe-S） 单电子传递体 辅酶Q 递氢体 细胞色素类 单电子传递体 复合体Ⅰ: NADH-Q（泛醌）还原酶 复合体Ⅱ: 琥珀酸-Q（泛醌）还原酶 复合体Ⅲ: QH2（泛醌）-细胞色素c还原酶 功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶 功能：将电子从细胞色素c传递给氧 呼吸链中传递体的排列顺序 实验依据： 1）根据各种组分标准氧化还原电位确定顺序，氧化还原电位逐渐增加，该值越大，说明越易构成氧化剂处于呼吸链的末端，越小，说明越易构成还原剂处于呼吸链的始端。 2）电子亲和力增加的顺序排列； 3）吸收光谱变化，氧化程度逐渐增高； 4）利用电子传递抑制剂选择性阻断； 5）拆开和重组 6）还原状态呼吸链缓慢给氧，根据各组分氧化还原状态确定顺序 呼吸链（电子传递链） 六、能量的生成和利用 ATP的生成： 主要由：ADP+pi+能量→ATP 少数情况：AMP+ ppi+能量→ATP 1.底物水