生物化学 代谢总论能量代谢与生物氧化.ppt

第八章 代谢总论与生物氧化;第一节 代谢总论;根据生物体内高能化合物键的特???可以把他们分成以下几种类型： 磷氧键型;氨甲酰磷酸;焦磷酸化合物;烯醇式磷酸化合物;氮磷键型;硫酯键型;甲硫键型;2.ATP的作用（自学） 机械能（运动） 分解代谢 ATP 化学能（合成作用） ~ 渗透能（分泌、吸收、离子泵 电能（生物电） 代谢底物 ADP 热能（维持体温） 光能（生物发光）;第二节 生物氧化 一、生物氧化概念 有机物在生物体内的氧化包括物质分解和产能;二、线粒体的膜相结构;三、生物氧化的特点 1.生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过 程，反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。 2.氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的 发生。 3.水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱 氢作用直接参予了氧化反应。 4.在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步 进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常 由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。 ; 5.生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特 殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这 种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能 量，提高能量利用率。 6.生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联， 转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。; 生物氧化的本质是电子的得失，失电子者为还 原剂，是电子供体，得电子者为氧化剂，是电子受体 在生物体内，它有三种方式： 加氧氧化 电子转移 ;脱氢氧化;五.生物氧化中CO2的生成 是糖类、脂类、蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物进行脱羧反应所致。 六.生物氧化中H2O的生成——呼吸传递链 底物上的H经脱H反应后，再经呼吸链（电子传递链）的传递，最终传给活化的氧而生成水。 1、呼吸链的概念 代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给活化的氧分子，而生成 水的全部体系。也叫电子传递体系或电子传递 链。;线粒体呼吸链;2.呼吸链的类型; 3. 典型线粒体的呼吸链的组成 由许多个组分组成，参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。即： 烟酰胺脱H酶类：辅酶为NAD+或NADP+ 黄素脱H酶类：FAD、FMN 组成 Fe—S类：以Fe的价变来传递电子 CoQ 类：为中间传递体，不能从底物上接受H Cyto 类:Cytob 、CytoC1、 CytoC 、Cytoaa3 ;;（1）组成: ;（2）排列 ;;;? NADH：还原型辅 它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得到的产物。NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子供体之一。 ; 是一种与电子传递有关的蛋白质，它与NADH?Q还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。它主要以 (2Fe-2S) 或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。铁硫蛋白通过Fe3+ ? Fe2+ 变化起传递电子的作用 ;? NADH? Q还原酶（复合物I） 特点： 最少含有16个多肽亚基。其活性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白； 作用： 是催化NADH的氧化脱氢以及Q的还原。既是一种脱氢酶，又是还原酶。FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质子，形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以进一步将电子转移给Q。 NADH?Q还原酶 NADH + Q + H+ ========= NAD+ + QH2 ;NADH?泛醌还原酶;（简写为Q）或辅酶-Q（CoQ）：它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。 ;特点： 是线粒体内膜上的一种跨膜蛋白复合物，由9个多肽亚基组成。活性部分主要包括细胞色素b 和c1，以及铁硫蛋白（2Fe-2S）。 作用： 是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c（cyt. c）的还原。 QH2-cyt. c 还原酶 QH2 + 2 cyt.