中药chapter 7 biological oxidation大全.ppt

第 七 章 生 物 氧 化 Biological Oxidation 第一节  概述 生物氧化的概念 二、生物氧化的过程 第二节 呼吸链 The discovery in 1948 by Eugene Kennedy and Albert Lehninger that mitochondria are the site of oxidative phosphorylation in eukaryotes marked the beginning of the modern phase of studies of biological energy transductions 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置 1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶 2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶 3. 复合体Ⅲ: 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 细 胞 色 素 4. 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 第三节  生物氧化与能量代谢 一、高能化合物的种类 高能磷酸键 水解时释放的能量大于21kJ/mol的磷酸酯键，常表示为?P。 高能磷酸化合物 含有高能磷酸键的化合物 1、氧化磷酸化偶联部位 2、化学渗透假说 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。 In the early 1960s Peter Mitchell suggested chemiosmotic hypothesis  寡霉素(oligomycin) 可阻止质子从F0质子通道回流，抑制ATP生成 五、ATP的利用 第四节  细胞质NADH的氧化 线粒体内膜对各种物质进行选择性转运 谷胱甘肽过氧化物酶 3、超氧化物歧化酶 二、微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化 小结 呼吸链的概念；呼吸链的组成 氧化磷酸化的概念、偶联部位； 氧化磷酸化偶联机制； 底物水平磷酸化 常见抑制剂的抑制作用 a-磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭作用的意义； 复合体Ⅲ抑制剂：抗霉素A(antimycin A)阻断Cyt bH传递电子到泛醌(QN) 。 复合体Ⅳ 抑制剂：CN－、N3－、CO阻断电子传递给O2。 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 NADH FMN Fe-S CoQ FAD Fe-S 琥珀酸 Cytb Fe-S Cytc1 CytC Cytaa3 O2 萎锈灵 4、解偶联剂 解偶联剂(uncoupler)可使氧化与磷酸化的偶联相互分离，基本作用机制是破坏电子传递过程建立的跨内膜的质子电化学梯度，使电化学梯度储存的能量以热能形式释放，ATP的生成受到抑制。 如：二硝基苯酚(dinitrophenol, DNP) ；解偶联蛋白(uncoupling protein，UCP1)。 解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体） Ⅲ Ⅰ Ⅱ F0 F1 Ⅳ Cyt c Q 胞液侧 基质侧 解偶联 蛋白 热能 H+ H+ ADP+Pi ATP 5、ATP合酶抑制剂 这类抑制剂对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素(oligomycin)可结合F0单位，二环己基碳二亚胺(dicyclohexyl carbodiimide, DCCP)共价结合F0的c亚基谷氨酸残基，阻断质子从F0质子半通道回流，抑制ATP合酶活性。由于线粒体内膜两侧质子电化学梯度增高影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递。 寡霉素 ATP合酶结构模式图 6、线粒体DNA突变 ATP ADP 肌酸 磷酸 肌酸 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 ~P ~P 机械能(肌肉收缩) 渗透能(物质主动转运) 化学能(合成代谢) 电能(生物电) 热能(维持体温) 生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。 肌酸激酶的作用 磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。 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转运蛋白(transporter)对各种物质的转运。 肉碱 脂酰肉碱 肉碱转运蛋白 瓜氨酸 鸟氨酸 碱性氨基酸转运蛋白 柠檬酸 苹果酸 三羧酸转运蛋白 OH- 丙酮酸 单羧酸转运蛋白 天冬氨酸 谷氨酸 天冬氨酸-谷氨酸转运蛋白 α-酮戊二酸 苹果酸 α-酮戊二酸转运蛋白 苹果酸 HPO42- 二羧酸转运蛋白 H2PO4-