第6章 生物氧化第章 生物氧化.doc

《生物氧化》知识点总结与归纳及例题分析 生物氧化：物质在生物体内进行氧化分解 方式：加氧、脱氢、失电子 生物氧化与体外燃烧的比较 生物氧化：条件温和，逐步反应，逐步释放能量，有机脱羧生成CO2、需要水参与 体外氧化：条件剧烈。一步反应，瞬间释放能量，碳氧结合生成CO2，没有水参与 一般过程： 糖原 葡萄糖 脂肪 脂酸+甘油 乙酰CoA 蛋白 氨基酸 CO2 ADP + Pi ATP 2H 呼吸链 H2O 第1节：生成ATP的氧化体系 一、氧化呼吸链的组成 1.辅酶Ⅰ（CoⅠ）或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）、辅酶Ⅱ（CoⅡ）、NADH NAD+与NADH的相互转变：NAD+(P)加上两个H转变成NAD(P)H+H+，反之，NAD(P)H+H+脱去两个H变成NAD+(P)。 2.黄素蛋白：以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基的脱氢酶 FAD/FMN加上两个H变成FADH2/FMNH2，反之，FADH2/FMNH2脱去两个H变成FAD/FMN 3.铁硫蛋白：辅基为铁硫簇（Fe-S） 4.泛醌，又叫辅酶Q:是线粒体内膜较小的流动电子载体，一种双递氢体。 5.细胞色素类：是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，是呼吸链中将电子从泛醌传递到氧的专一酶类。 细胞色素类主要是通过辅基铁卟啉中三价铁离子和二价铁离子的互变起传递电子的作用，是单电子传递体。 二、呼吸链成分的排列顺序 排序依据： 1、测各组分氧化还原电位（E0′）递增的顺序 2、在体外将呼吸链拆开和重组 3、利用呼吸链抑制剂 4、利用光谱变化确定各组分的氧还状态 （一）呼吸链复合体 1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶，包括含有以FMN为辅基的黄素蛋白和以铁硫簇为辅基的铁硫蛋白 功能：将电子从NADH传递给泛醌，每传递一对电子的同时偶联将4个H+从内膜基质侧泵到内膜胞质侧，具有质子泵的功能。 2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶，含有：黄素蛋白(FAD )、铁硫蛋白、Cyt b560 功能：将氢从琥珀酸传递给FAD，然后经铁硫蛋白传递到泛醌。不具备质子泵的功能 3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶，含有：Cyt b (b562和b566)、铁硫蛋白、Cyt c1 功能：每传递一对电子，同时偶联将4个H+从内膜基质侧泵到内膜胞质侧，具有质子泵的功能。 复合体Ⅲ是由双向电子载体泛醌向单电子载体传递的转换单位。 4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶，含有：Cyt aa3 (Cyt a，Cyt a3)、CuA，CuB 功能：传递一对电子，偶联将两个H+从内膜基质侧泵到内膜胞质侧，具有质子泵的功能。 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置 复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ完全镶嵌在线粒体内膜中，复合体Ⅱ镶嵌在内膜的内侧 代谢物氧化脱下的氢的传递过程： 从复合体Ⅰ或者复合体Ⅱ开始，经泛醌到复合体Ⅲ，再经Cyt c到复合体Ⅳ，然后复合体Ⅳ从还原型细胞色素C转移电子到氧，使之与H+结合成水。 复合体 酶名称 多肽链数 辅基 复合体I （递H体） NADH-泛醌还原酶 39 FMN,Fe-S 复合体II （递e-体） 琥珀酸-泛醌还原酶 4 FAD, Fe-S 复合体III（递H体） 泛醌-细胞色素C还原酶 11 铁卟啉、Fe-S 复合体IV（递H体） 细胞色素C氧化酶 13 铁卟啉、Cu （二）主要的呼吸链 1. NADH 氧化呼吸链：是细胞内最主要的呼吸链 绝大多数脱氢酶都是以NAD+为辅酶，每2H通过此呼吸链可生成2.5分子ATP，其传递过程如图， 2. 琥珀酸/FADH2氧化呼吸链（又称FADH2氧化呼吸链） 产生的ATP:每2H通过此呼吸链可生成1.5分子ATP， I III IV 琥珀酸→FAD,b560→CoQ→Cytb、C1→Cytc→Cytaa3→O2 (Fe-s) (Fe-s) 传递过程：琥珀酸在琥珀酸脱氢酶的作用下，脱下2H使FAD还原成FADH2，然FADH2把氢传递给泛醌，形成二氢泛醌，接着二氢泛醌的2H解离成2H+和2e，2H+游离在介质中，2e由Cytb接受，沿Cytb→Cytc1→Cytc→Cyta2→O2顺序逐步传递，最后由Cytaa3将2e传给氧原子，形成氧负离子，再与游离的H+结合成H2O。 两条呼吸链的比较（重点） 相同点 将H传递给O2生成水 H和O2消耗，其它可反复使用，C