20131203-生物氧化要点.ppt

小结 氧化呼吸链与电子传递链 氧化磷酸化与底物水平磷酸化 NADH氧化呼吸链与FADH2氧化呼吸链 偶联部位与还原电位 ATP生成与P/O值 化学渗透假说与ATP合酶 质子泵与质子通道 高能磷酸键与高能磷酸化合物 α-磷酸甘油穿梭与苹果酸-天冬氨酸穿梭 还原电位和呼吸链的顺序 2 在体外将呼吸链拆开和重组，鉴定四种复合体的组成与排列。 测定重组后的呼吸链传递电子的功能，确定它们各自的排列位置。 还原电位和呼吸链的顺序 3 用抑制剂方法: 抑制剂阻断呼吸链后, 前为还原态，后为氧化态 鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥 × 抗霉素A 二巯基丙醇 × CO、CN-、 N3-及H2S × 各种呼吸链抑制剂的阻断位点 还原电位和呼吸链的顺序 4 吸收光谱 细胞色素，FMN， NAD+ 还原时有特 异的吸收峰，氧化时改变，故可根据各 物质的形态排列。 在全还原状态下通氧，最先氧化的在后， 按氧化的顺序： 后氧化组分 ????先氧化组分 1. NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 2. 琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2 NADH氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链 电子传递链 二、氧化磷酸化 * 定义 氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。 底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。 （一）氧化磷酸化偶联部位 氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 电子传递链自由能变化 ATP ATP ATP 氧化磷酸化偶联部位 （二） 氧化磷酸化的偶联机理 1. 化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis) 电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜的基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。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。 线粒体基质 线粒体膜 + + + + - - - - H+ O2 H2O H+ e- ADP + Pi ATP 化学渗透假说简单示意图 化学渗透假说 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅳ F0 F1 Cyt c Q NADH+H+ NAD+ 延胡索酸 琥珀酸 H+ 1/2O2+2H+ H2O ADP+Pi ATP H+ H+ H+ 胞液侧 基质侧 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - 化学渗透假说详细示意图 F1 ：体外为ATP酶（水解ATP） 体内与柄，底部构成整体（合成ATP） 5类 9亚基，???????，MW=371KD 还有一些小肽，IF1（F1抑制物） ?为催化亚基, 有ATP, ADP,Pi 结合位点 ??X为催化中心（X为小亚基） ? 参与构成质子通道 2. ATP合酶（ATP synthase） ATP合酶 ATP合酶结构模式图 F1:(?3β3 ?δε亚基) F0:(a1b2c9～12亚基) F0： 将质子梯度的能量导向F1 3类亚基，ab2Cn，C亚基数目不一 C亚基的多聚体构成 F0的基础 也有些小肽 如 OSCP（寡霉素敏感蛋白） 偶联因子6（F6） ATP合酶 三、影响氧化磷酸化的因素 1. 呼吸链抑制剂 阻断呼吸链中某些部位电子传递。 2. 解偶联剂 使氧化与磷酸化偶联过程脱离。 如：解偶联蛋白 3. 氧化磷酸化抑制剂 对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。 如：寡霉素 （一）抑制剂 ADP的调节作用 呼吸链电子传递和ATP生成的偶联关系是相互依赖的。 呼吸控制率(respiratory control ratio, RCR):加入ADP后的耗氧速率与仅有底物时耗氧速率之比。 （三）甲状腺激素使机体耗氧和产热均增加 1.