chapter24生物氧化-电子传递和氧化磷酸化作用解析.ppt

第七章 生物氧化 生物氧化的概念 生物氧化是指有机分子（糖类、脂类和蛋白质等）在生物活细胞内氧化分解成H2O和CO2,同时释放能量形成ATP的过程，又称呼吸作用. 氧化过程中产生的能量一般贮存于特殊的高能化合物中，主要是ATP。 高能化合物ATP 生物氧化的特点 生物氧化与无机氧化相比：氧化的物质、释放出的总能量及终产物都相同。但两者的方式和条件不同。具体表现在： 体外燃烧： (CH) +O2?H2O+CO2+热能 H2O的生成为氢和氧的直接化合 CO2的生成为碳和氧的直接化合 能量为骤然释放，以光和热的形式 生物氧化： (CH) +O2?H2O+ CO2+热能 H2O的生成是有机物在酶的作用下脱氢，H经一系列的递氢和递电子反应，最终与O2接合生成H2O。 CO2的生成是有机物在酶的作用下脱羧形成的。 生物氧化要求在温和的条件下进行，为逐步氧化。能量的释放是一步一步缓慢释放，释放的能量以高能磷酸键的形式贮存，不会使周围温度升高而伤害有机体。 呼吸链 代谢物 (糖，脂肪，氨基酸等) 上的氢原子被脱氢酶催化脱落后,经过一系列的传递体,最后传递给激活的氧分子,生成水的全部体系称为呼吸链,也叫做电子传递链. 真核生物中两条典型的呼吸链: NADH呼吸链 FADH2呼吸链 S.? NAD+? FP1? CoQ ?b?c1?c?(a+a3) ?1/2O2 ? FP2 ? S. 呼吸链的组成 (1) 烟酰胺脱氢酶类 (2) 黄素脱氢酶类 (3) 铁硫蛋白类 (4) 辅酶Q类 (5) 细胞色素类 呼吸链成分以复合物形式存在 线粒体内膜用去污剂温和处理，可以得到四个独立的蛋白质复合物： 复合物I和II催化电子由不同的供体 （NADH--复合物I；FADH2--复合物II）转移到泛醌； 复合物III把电子由泛醌传递给Cyt C； 复合物IV完成电子由Cyt C到O2的传递过程。 氧化磷酸化作用 氧化磷酸化：相伴生物氧化而进行的磷酸化作用；是将生物氧化过程中释放的能量用以使ADP和无机磷酸生成高能ATP的作用。 （1）底物水平磷酸化：代谢物质分解过程中，底物分子因脱氢、脱水等作用，能量在分子内部重排（重新分布）形成高能键，并转移给ADP形成ATP。 ( 2 )氧化磷酸化 磷氧比（P/O） 代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水，一对电子经呼吸链传递到O2生成水所产生的ATP分子的数目（即消耗1分子O2所产生ATP的数目）称为磷氧比（P/O）。 代谢物脱下的2H经NADH呼吸链被氧化为水时，生成3ATP（P/O?3），而经FADH2呼吸链氧化为水时，生成2ATP（P/O?2）。 氧化磷酸化偶联的部位 化学渗透假说: 认为电子传递的结果把H+从线粒体内膜基质泵到膜外液体中形成一个跨内膜的H+梯度，这种H+梯度渗透能（质子推动力）用于ATP的生成。 化学渗透假说（Chemiosmotic hypothesis） 质子梯度形成 ATP合成机制1、 ATP合成酶 位于线粒体内膜的内表面，又称F1/F0-ATP合成酶。F1由5种亚基组成，为酶复合物的球状头部，也是活性中心，位于内膜基质表面。F0横贯内膜，含有质子通道，由4种亚基组成。茎部有寡霉素敏感蛋白（OSCP），有调节F0、F1的功能。 ATP合成酶 2、ATP合成 细胞质中NADH的氧化：穿梭途径 1、甘油-3-磷酸穿梭 2、苹果酸-天冬氨酸穿梭 习题 中间代谢 电子传递体系磷酸化 P/O比值 底物水平磷酸化 生物氧化 能量代谢 氧化磷酸化作用 自由能 呼吸链 高能化合物 化学渗透学说 磷酸甘油穿梭 呼吸链中的细胞色素类是一种： A 简单蛋白质 B 结合蛋白质 C 核酸类 D 脂类 E 糖类 F 花青素 氰化物中毒是由于抑制了哪种细胞色素 A Cyta3 B Cytc C Cytb D Cytc1 呼吸作用中， 只用于传递电子而不传递氢的组分是：