第6章 生物氧化-3.ppt

第6章生物氧化BiologicalOxidation第一节

生物氧化概述

*生物氧化的概念*生物氧化的一般过程*生物氧化与体外氧化之相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、脱电子，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。氧化还原反应一、氧化反应的类型脱电子反应脱氢反应加氧反应二、生物氧化的酶类氧化酶类：细胞色素氧化酶需氧脱氢酶：黄素蛋白—辅酶是黄素单核苷酸（FMN）或黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）不需氧脱氢酶：多数以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）为辅酶氧化酶类：需氧脱氢酶：不需氧脱氢酶：生物氧化的实质是氧化磷酸化，是NADH、FADH2上的电子通过一系列的电子传递体传递给O2生成水，并将释放的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程。第二节

线粒体氧化体系

TheOxidationSystemofATPProducingQ还原当量是如何在呼吸链与氧结合生成水？氧化呼吸链的电子传递是如何与ATP的生成偶联在一起的？（氧化磷酸化是如何发生的？）一、呼吸链线粒体呼吸链复合体（一）呼吸链的组成复合体各组分传递电子的分子基础是什么？细胞色素细胞色素小结呼吸链由不同组分组成；各组分都具有传递电子的结构基础；各组分在氧化还原状态之间进行转化，从而起到电子传递作用。1.复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶2.复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶3.复合体Ⅲ:细胞色素还原酶功能：将电子从还原型泛醌传递给细胞色素C含有细胞色素b（b562，b566），细胞色素c1和一种可移动的铁硫蛋白；具有H+泵功能。4.复合体Ⅳ:细胞色素C氧化酶功能：将电子从细胞色素C传递给氧标准氧化还原电位的数值表示氧化还原能力的大小；标准氧化还原电位负值越大，其还原型越强，容易被氧化；标准氧化还原电位正值越大，其氧化型越强，容易被还原。因此，呼吸链中各种组分的排列顺序应当由低电位向高电位排列。二、氧化磷酸化AH22H(2H++2e)H2O氧化（一）氧化磷酸化偶联部位

(质子泵出的部位)P/O比值物质氧化时，每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷（或ADP）的摩尔数，即生成ATP的摩尔数。（或一对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成ATP的分子数）三个偶联部位NADH与CoQ之间；CoQ与Cytc之间；Cytc与氧之间2.自由能的变化根据热力学公式，pH7.0对标准自由能变化（）与还原电位变化（）之间有以下关系：NADH氧化呼吸链每传递2电子仅生成2.5分子ATP到线粒体外被利用。FADH2氧化呼吸链每传递2电子仅生成1.5分子ATP到线粒体外被利用。（二）氧化磷酸化的偶联机理1.化学渗透假说(chemiosmotichypothesis)电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。电子传递链：质子泵呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程复合体I抑制剂：鱼藤酮(rotenone)，粉蝶霉素A，及异戊巴比妥等阻断从铁硫中心到泛醌的电子传递。NADHCoQ呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程复合体II抑制剂：萎绣灵(carboxin)。琥珀酸CoQ呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程复合体III抑制剂：抗霉素A(antimycinA)阻断CytbH传递电子到泛醌（QN）；粘噻唑菌醇作用于Qp位点。呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程复合体Ⅳ抑制剂：CN-、N3-紧密结合氧化型Cyta3，阻断电子由Cyta到CuB-Cyta3间传递；CO与还原型Cyta3结合，阻断电子传递给O2。[例1]2,4-二硝基苯酚（dinitrophenol,DNP）:酸性条件下为脂溶性物质，自由通过线粒体膜，将膜内H+带进基质，破坏了H+梯度。寡霉素(oligomycin)可阻止质子从F0质子通道回流，抑制ATP生成三、能量的生成、利用、储存是以ATP为中心能量逐步得失不直接利用营养物质