[农学]第四章基础生物化学.ppt

底物水平磷酸化 氧化磷酸化 （呼吸链） 参与生物氧化的酶类： 脱氢酶类 NADH 脱氢酶类 需氧脱氢酶类 细胞色素酶类 加氧酶类 氧化还原电位：还原剂失去电子的倾向 （或氧化剂得到电子的倾向）的大小。 标准氧还原电位用E0 表示 生化标准氧还原电位用E0? 表示 E0?愈大，得电子的倾向愈强 与电子的亲和力愈大 E0?愈小，失电子的倾向愈强 与电子的亲和力愈小 阻止H+从 Fo单元回流 缬氨霉素 K+ 短感菌肽 Na+ K+ 1.?-磷酸甘油穿梭 3.植物线粒体外NADH的氧化磷酸化 鱼藤酮 安密妥 杀粉蝶菌素 抗霉素A 氰化物 一氧化碳 硫化氢 叠氮化合物 2、常用的电子传递抑制剂 第三节 氧化磷酸化 一、氧化磷酸化的概念 二、氧化磷酸化的作用机制 三、ATP合酶 四、氧化磷酸化的解偶联和抑制 五、线粒体穿梭系统 六、能荷 一、氧化磷酸化的概念 概念：伴随电子从底物到氧的传递，ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程。 根据生物氧化方式，可将氧化磷酸化分为 底物水平磷酸化 电子传递体系磷酸化（主要方式） 底物水平磷酸化：由高能中间产物上的磷酸基团转移到ADP分子上形成ATP的过程。 电子传递体系磷酸化：电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP的过程。 二、氧化磷酸化的作用机制 1.ATP产生的数量 2.ATP产生的部位（偶联部位） 3.能量偶联假说 2H+2e+O ? H2O ADP+Pi ?ATP 1.ATP产生的数量 P185 P/O：每消耗1mol 氧原子，所消耗的无机磷的摩尔数 一对电子通过呼吸链 生成ATP的个数 NADH呼吸链的P/O值是2.5 FADH2呼吸链的P/O值是1.5 （氧 还 电 位） NADH Q Cyt b Cyt c Cyt a O2 69.5 ADP+Pi ?ATP 合成1mol ATP需30.5KJ 2.ATP产生的部位 O2 aa3 c b Q NADH 69.5KJ 102.3KJ 40.5KJ 偶联部位：电子传递过程中产生ATP 的部位 NADH呼吸链: 3个偶联部位 FADH2呼吸链：2个偶联部位 3.能量偶联假说 目前主要有三个学说： 化学耦联学说 结构耦联学说 化学渗透学说 化学偶联假说（1953） 产生一种活泼的高能共价中间物，它的裂解驱动氧化磷酸化作用。 构象偶联假说（1964） 蛋白质组分形成一种高能构象，并通过ATP的合成而恢复其原来的构象。 化学渗透学说（1961） 内 膜 膜间 空间 基质 ATP 合酶 PH低 电位高 PH高 电位低 化学渗透学说（1961） 递H体与递e体交替排列 H+泵出内膜 递H体有H泵作用 e传给递e体 线粒体膜对H+不通透，造成跨膜H+电化 学梯度 H+通过ATP酶回流，生成ATP 基质 质子梯度 (?pH) 和电位梯度（??） ADP + P ATP 化学渗透假说示意图 氧化作用 （电子传递） 磷酸化作用 （ATP 生成） 跨膜H+电化学梯度 动力 三、ATP合酶（FoF1—ATP酶） 由FO和F1组成 FO疏水蛋白， 为返回提供通道 F1由?3 ?3 ???亚基组成 其?亚基可催化ADP磷酸 化为ATP 头 柄 基质 四、氧化磷酸化的解偶联和抑制 1.解偶联剂： 不抑制递氢或递电子过程，但能使氧化产生的能量不能用于ADP磷酸化 主要的解偶联剂有2,4-二硝基苯酚（DNP） 胞液 基质 膜 抑制ATP合成 寡霉素 2.氧化磷酸化抑制剂: 抑制O2的利用 抑制电子传递 3.离子载体抑制剂 能携带离子（H+离子以外）穿过膜，破坏跨膜电化学梯度，从而破坏氧化磷酸化过程。 脂溶性 ATP作为磷酸基团共同中间传递体示意图 ADP+Pi ATP 核苷单磷酸激酶 NMP + ATP NDP + ADP ? 核苷二磷酸激酶 NDP + ATP NTP + ADP 其它形式的高能磷酸化合物 UTP用于糖原的合成 CTP用于磷脂的合成 GTP用于蛋白质