生物氧化和能量转换.ppt

***S-腺苷基甲硫氨酸（英语：S-adenosylmethionine，缩写为SAM）带有一个活化了的甲基，是一种参与甲基转移反应的辅酶，存在于所有的真核细胞中**在生物体内，ATP处于不断消耗和不断补充的动态平衡之中，为了维持ATP的动态平衡，必须有一种便于利用的储能物质。****山脊是由两个坡向相反坡度不一的斜坡相遇组合而成条形脊状延伸的凸形地貌形态。线粒体内膜向基质折褶形成的结构称作嵴(cristae),嵴的形成使内膜的表面积大大增加。嵴有两种排列方式:一是片状(lamellar),另一是管状(tubular)。在高等动物细胞中主要是片状的排列,多数垂直于线粒体长轴。在原生动物和植物中常见的是管状排列。线粒体嵴的数目、形态和排列在不同种类的细胞中差别很大。一般说需能多的细胞,不仅线粒体多,而且线粒体嵴的数目也多。

线粒体内膜的嵴上有许多排列规则的颗粒称为线粒体基粒(elementaryparticle)，每个基粒间相距约10nm。基粒又称偶联因子1(couplingfactor1),简称F1,实际是ATP合酶(ATPsynthase),又叫F0F1ATP酶复合体,是一个多组分的复合物。****电子传递链是由一个个电子传递体按一定顺序排列而组成的。**唯一的非蛋白质组分**在生物氧化反应中，其铁离子可为+2价亚铁离子，也可为+3价高铁离子，通过这种转变而传递电子。血红素（Heme）是一种含铁辅基，铁原子位于被称为卟啉（porphyrin）的大杂环化合物中心。并非所有的卟啉分子中都含有铁，但含有卟啉的金属蛋白都以血红素为辅基，这些蛋白质即血红蛋白。血红素能够帮助酶催化其底物分子。有人称Heme为原血红素，而把Hemoglobin（血红蛋白）称作“血红素”，请注意其中的分别。**由于Cyta3中的铁原子只形成5个配位键，还有一个剩余，因此易于N2，CO或CN-结合而丧失活性细胞色素氧化酶英文名称：cytochromeoxidase定义：具有电子传递链末端的酶。具有质子泵的作用，可将H+由基质抽提到膜间隙，同时可通过血红素中铁原子的氧化还原变化，把电子传递给还原的氧形成水。细胞色素c氧化酶（英语：Cytochromecoxidase）是一种氧化还原酶，通用名为“细胞色素-c氧化酶”，系统名称为“亚铁细胞色素-c:氧气氧化还原酶”（EC1.9.3.1）。它是一种存在于细菌或线粒体上的大型跨膜蛋白复合物。由于细胞色素氧化酶是呼吸电子传递链的第四个中心酶复合物，因此又被称为复合物IV（英文ComplexIV）。它可以接受来自四个细胞色素c的四个电子，并传递到一个氧气分子上，将氧气转化为两个水分子。在这一进程中，它结合来自基质内的四个质子来制造水分子，同时跨膜转运四个质子，从而有助于形成跨膜的质子电化学势能差，而这一势能差可以被三磷酸腺苷合酶用于制造生物体中最基本的能量分子ATP。**根据接收代谢物脱下来的氢的初始受体不同而区分的。**这种运输功能是通过线粒体内膜上的腺苷酸载体负责这种双向运输，称为ADP/ATP交换体。通过呼吸作用形成的跨线粒体膜的膜电位（内负、外正），使ADP/ATP交换体易于向外运输ATP，向内运输ADP。*铁卟啉辅基的分子结构细胞色素根据其铁卟啉辅基的结构以及吸收光谱的不同而分类。第32页,共60页，星期六，2024年，5月在已知的细胞色素中，只有Cyta3可以直接以氧分子为电子和质子受体，它是催化氢和氧结合生成水的氧化酶。但Cyta3常与Cyta结合在一起，不能分开，故统称该复合物Cytaa3为细胞色素氧化酶。由于它处于电子传递连的最末端，故又称为末端氧化酶（terminaloxidase）。它不仅含有血红素铁，还含有两个铜原子，也能进行电子传递。第33页,共60页，星期六，2024年，5月NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链（FADH2呼吸链）（三）电子传递链及其各组分的排列顺序在有线粒体的生物中，电子传递链有两条：第34页,共60页，星期六，2024年，5月第35页,共60页，星期六，2024年，5月各复合物之间的相互关系在NADH氧化呼吸链及琥珀酸氧化呼吸链中，除NADH、CoQ和细胞色素C外，其余组分形成嵌入内膜的结构化超分子复合体。第36页,共60页，星期六，2024年，5月1.NADH氧化呼吸链是细胞内最主要的呼吸链，因为生物氧化过程中绝大多数脱氢酶都是以NAD+为辅酶，当这些酶催化代谢物脱氢后，脱下来的氢使NAD+转变为NADH，后者通过这条呼吸链将氢最终传给氧而生成水。第37页,共60页，星期六，2024年，5