氧化磷酸化-生物化学与分子生物学.ppt

一、生物氧化的概念 1.生物氧化: 营养物质(糖、脂、蛋白质等)在体内氧化成二氧化碳和水并释放能量的过程。 3、生物氧化中物质氧化的方式 氧化反应 还原反应 失电子 脱氢 加氧 得电子 加氢 脱氧 二、ATP ATP是体内能量利用与贮存的主要形式，是能量转换的中心 其他高能化合物 高能化合物之间的转换 磷酸肌酸-- ATP在脑、肌肉中的储存形式. 三、ATP的生成 1、底物水平磷酸化 在反应过程中,由于分子内部能量重新分配，形成高能磷酸化合物（或硫酯化合物），进一步将高能磷酸键的能量直接转移给ADP，形成ATP。 1,3-二磷酸甘油酸 + ADP 3-磷酸甘油酸 + ATP 磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP 丙酮酸 + ATP 琥珀酰CoA + H3PO4 + GDP 琥珀酸 + CoA-SH + GTP + ADP ? ATP I 呼吸链（respiratory chain) 概念：线粒体内膜中的一系列递氢和递电子酶及其辅酶按照一定顺序排列成的连锁性氧化还原体系。 呼吸链的组成 （1）复合物Ⅰ—— NADH-Q 还原酶 Fe-S 泛醌（ubiquinone , Q） 亦称辅酶Q（Coenzyme Q , CoQ） 人体中： CoQ10 1.含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物 2.脂溶性，可在线粒体内膜中移动 3.是电子传递体中唯一可游离存在的电子载体（无蛋白） 细胞色素cytochrome,Cyt A、结构：一类含铁卟啉辅基的色素蛋白 B、分类: Cyta: Cytaa3 Cytb: Cytb562 、Cytb566、 Cytb560 Cytc: Cytc 、 c1 C、区别： ① 铁卟啉辅基侧链不同 铁卟啉辅基与酶蛋白 连接方式不同 II、氧化磷酸化（oxidative phosphorylation） 概念： 呼吸链中电子的传递过程偶联ADP磷酸 化，生成ATP的方式，称为氧化磷酸化；是 体内产生ATP的主要方式。 什么是P/O比？其值有何意义？ ---物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗无机磷的mol数（或ADP mol数），或每消耗1mol氧所生成的ATP的mol数. 氧化磷酸化偶联机制有：化学物质偶联学说、构象偶联学说及化学渗透学说。目前公认度较大的是化学渗透学说。 III、影响氧化磷酸化的因素 (1)、抑制剂 呼吸链抑制剂 阻断呼吸链的电子传递。 解偶联剂 　使氧化与磷酸化的偶联脱离。如：解偶联蛋白、2,4-二硝基苯酚。 氧化磷酸化抑制剂 　如寡霉素，在ＡＴＰ合酶中抑制质子回流，从而抑制ＡＤＰ的磷酸化。 (2)、ADP的调节作用 主要调节因素：ADP/ATP比值 ADP + Pi ? ATP + H2O (3)、甲状腺激素 线粒体DNA的功能 线粒体DNA编码的13条肽链(NADH脱氢酶7条、Cytc还原酶1条、Cytc氧化酶3条及ATP合酶2条）均参与氧化磷酸化 突变影响氧化磷酸化功能，ATP减少 裸露环状双螺旋结构，缺乏保护/修复系统 症状取决于突变程度+各器官对ATP的需求 IV、通过线粒体内膜的物质转运 线粒体外膜孔 蛋白，10kDa 的物质通过 两种机制: α-磷酸甘油穿梭 (glycerophosphate shuttle) 苹果酸-天冬氨酸穿梭