课件：第4章--生物氧化-2014.ppt

* 四、加单氧酶和加双氧酶 1.加单氧酶（羟化酶）（monooxygenase）：催化一个氧原子加到底物分子上（羟化），另一个氧原子被氢还原成水。 单加氧酶需要NADH或者NADPH作为另一原子氧的氢供体。 单加氧酶催化的反应： 1）芳香环单羟基化 2）双碳键断裂形成环氧化合物 3）结合氧原子 2.加双氧酶（dioxygenase） 催化氧分子中的2个氧原子加到底物中带双键的2个碳原子上 ； 反应通常也消耗NADH或者NADPH，也可能依赖于FAD或Fe2+； 双加氧酶催化反应： 1)芳香环双羟基化 2)环裂开 * 本章要点 一、概念：氧化磷酸化、呼吸链、P/O比值、偶联反应、化学渗透学说 二、符号解释：SOD 三、主要内容 呼吸链的组成及四种复合体的化学名称。 电子在4种复合体中的传递途径。 呼吸链组分排列顺序的确定方法。 氧化磷酸化的3个偶联部位；氧化磷酸化偶联机制（化学渗透学说的要点） ATP合成酶的结构特点及亚单位的作用 影响氧化磷酸化的因素（呼吸链抑制剂、解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂 ）及影响机制；甲状腺激素影响氧化磷酸化的机制。 胞液中NADH＋H+两种穿梭方式及能量生成数量。 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 * * 2．底物磷酸化（次要方式）：高能键断裂偶联ADP磷酸化为 ATP（或GDP/GTP) 的过程。 * 二、氧化磷酸化的偶联部位 NADH与CoQ之间 CoQ与Cytc之间 Cytc与O2之间 * 1、根据P/O比值推测 P/O比值：物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗无机磷酸的mol数. 分离线粒体---体外模拟实验 底物：β-羟丁酸,琥珀酸,还原型Cytc * 位置 NADH Q CoQ Cytc Cytc O2 ΔE0’ ΔE0’ = 0.36v ΔE0’ = 0.21v ΔE0’ = 0.53v 2. 根据标准氧化还原电位差计算自由能变 * 位置 NADH Q Ctyb Cytc Cytaa3 O2 ΔG0’ ΔG0’ = -69.5 kJ/mol ΔG0’ = -40.5 kJ/mol ΔG0’ = -102.3 kJ/mol 1molADP ATP: ΔG0’ = 30.5 kJ/mol ΔG0’ = -nFΔE0’ F=96.5kJ/mol.V * 每传递一对电子合成ATP的量 NADH氧化呼吸链：2.5ATP/ NADH+H+ （3ATP） 琥珀酸氧化（FADH2）呼吸链 ：1.5ATP/ FADH2（2ATP-旧版本） * 三、氧化磷酸化偶联机制 1.化学渗透学说 电子经呼吸链传递时，可以将氢质子由线粒体基质泵到线粒体膜间隙，产生跨膜的质子电化学梯度（电位差和H+浓度差），质子顺梯度回流时会驱动ATP的形成。 由Peter Mitchell提出的，1978年获诺贝尔化学奖。 ● * 化学渗透学说的要点 ●1. 电子沿呼吸链传递时，泵出H+－ 形成跨膜电化学梯度 跨膜电位差 H+浓度梯度 ●2. H+ 顺电化学梯度回流，释放能量会偶联ATP的生成。 ADP ATP ATP合酶 ●3.H+由ATP合成 酶的F0亚单位回流时才会偶联ATP的生成。 能量 * * 2.ATP合成酶 ATP合成酶：F0、F1两个亚单位 F1：位于基质侧，催化ATP合成 F0：跨越内膜,是H+通道 * 17个亚基 * H+ 回流，γ亚基旋转，3个β亚基的构象发生改变 疏松型（L）： ADP和Pi与β亚基 结合 紧密结合型（T）：ADP和Pi生成ATP 开放型（O）：释放ATP * 2 1 * * 四、影响氧化磷酸化的因素 （一）抑制剂 1.呼吸链抑制（阻断）剂 （1） 抑制复合体Ⅰ（与铁硫蛋白结合） 鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥 (2)抑制复合体Ⅲ 抗霉素A (Cyt b Cytc1) (3)抑制复合体Ⅳ CO、CNˉ 、H2S ：与Fe－Cu中心结合 * * 2.解偶联剂（ uncoupler） ：使氧化与磷酸化偶联过程脱离。 (1)机理：使H+不经ATP合酶的F0回流 (2)多为脂溶性的弱酸 例: 2,4-二硝基苯酚