新陳代謝總論與生物氧化

1、新陳代謝的概念新陳代謝的概念: : 是生物體內(nèi)進行的所有化學是生物體內(nèi)進行的所有化學變化的總稱，變化的總稱，是生物與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換與能量是生物與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換與能量交換的全過程。交換的全過程。 新陳代謝新陳代謝 合成代謝合成代謝（同化作用）（同化作用） 分解代謝分解代謝（異化作用）（異化作用）生物小分子合成為生物小分子合成為生物大分子生物大分子需要能量需要能量釋放能量釋放能量生物大分子分解為生物大分子分解為生物小分子生物小分子能量能量代謝代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝新陳代謝的特點：新陳代謝的特點：1 1新陳代謝過程中所包含的化學反應往往不是一步完成，新陳代謝過程中所包含的化學反應往往不是一

2、步完成，而是通過一系列的中間過程而完成的，反應數(shù)目雖多，但有而是通過一系列的中間過程而完成的，反應數(shù)目雖多，但有其順序性，各個反應之間又是相互配合，一環(huán)扣一環(huán)，有條其順序性，各個反應之間又是相互配合，一環(huán)扣一環(huán)，有條不紊地進行。不紊地進行。2 2代謝作用在比較溫和的條件下進行，因為極大多數(shù)反應代謝作用在比較溫和的條件下進行，因為極大多數(shù)反應是由酶所催化。是由酶所催化。3 3代謝作用具有靈敏的自動調(diào)節(jié)。代謝作用具有靈敏的自動調(diào)節(jié)。 高能化合物類型高能化合物類型: :高能化合物高能化合物磷酸化合物磷酸化合物非磷酸化合物非磷酸化合物磷氧型磷氧型磷氮型磷氮型硫酯鍵化合物硫酯鍵化合物甲硫鍵化合物甲硫鍵化

3、合物?；姿峄衔秕；姿峄衔锝沽姿峄衔锝沽姿峄衔锵┐剂姿峄衔锵┐剂姿峄衔锷镅趸荷镅趸禾穷?、脂肪和蛋白質(zhì)在活細胞內(nèi)氧化分解，產(chǎn)生糖類、脂肪和蛋白質(zhì)在活細胞內(nèi)氧化分解，產(chǎn)生COCO2 2、H H2 2O O并放出能量的作用。并放出能量的作用。 生物氧化的特點生物氧化的特點: :1 1生物氧化是在活細胞內(nèi)，氧化條件溫和的內(nèi)環(huán)境生物氧化是在活細胞內(nèi)，氧化條件溫和的內(nèi)環(huán)境中進行的；中進行的；2 2生物氧化是分階段，經(jīng)系列反應才完成的，能量生物氧化是分階段，經(jīng)系列反應才完成的，能量逐步緩慢釋放；逐步緩慢釋放；3 3生物氧化的能量利用效率高，除以熱能形式散失生物氧化的能量利用效率高，除以

4、熱能形式散失掉一部分外，尚有相當多的能量可重新以化學能的掉一部分外，尚有相當多的能量可重新以化學能的形式貯存利用；形式貯存利用；4 4生物氧化中水是不可缺少的。生物氧化中水是不可缺少的。呼吸鏈：呼吸鏈：代謝物上的氫原子被脫氫酶催化脫落后，經(jīng)過一系列代謝物上的氫原子被脫氫酶催化脫落后，經(jīng)過一系列的傳遞體，最后被傳遞給被激活的氧分子，而生成水的全部體的傳遞體，最后被傳遞給被激活的氧分子，而生成水的全部體系。系。 煙酰胺脫氫酶類：煙酰胺脫氫酶類：以以NADNAD+ +或或NADPNADP+ +為輔酶。為輔酶。黃素脫氫酶類：黃素脫氫酶類：以黃素單核苷酸以黃素單核苷酸FMNFMN或黃素腺嘌呤二核苷酸或黃

5、素腺嘌呤二核苷酸FADFAD為為輔酶。輔酶。輔酶輔酶Q Q（C C0 0Q Q）：）：是一種脂溶性的醌類化合物。是一種脂溶性的醌類化合物。鐵硫蛋白（鐵硫蛋白（Fe-SFe-S）：）：在微生物和動物組織中都存在。在線粒體內(nèi)在微生物和動物組織中都存在。在線粒體內(nèi)膜上常和細胞色素等結(jié)合而成復合物存在。膜上常和細胞色素等結(jié)合而成復合物存在。細胞色素：是一類以卟啉為輔基的電子傳遞蛋白。細胞色素：是一類以卟啉為輔基的電子傳遞蛋白。細胞色素氧化酶（細胞色素氧化酶（CytaCyta、a a3 3) )：能與能與O2O2、COCO等結(jié)合，可以被分子氧等結(jié)合，可以被分子氧直接氧化。直接氧化。呼吸鏈的組成呼吸鏈的組

6、成 呼吸鏈中傳遞體的順序呼吸鏈中傳遞體的順序: :NADH-0.32FMN-0.30CoQ+0.10b+0.07c1 +0.22c+0.25aa3+0.29O2+0.816FAD-0.18電子遷移方向電子遷移方向E E 0 0低低 高高 H H2 2O O和和ATPATP的生成的生成: :MH2M遞氫體遞氫體 NAD+（NADP+）、）、FMN （ FAD ）、）、COQ 細胞色素細胞色素 b, c1, c, aa32H+2e O2O2-H2O脫氫酶脫氫酶氧化酶氧化酶ADPATPADPATPADPATPMH2MNAD+2H+FeS2e2H+FMN2H+Cytb2H+2eCoQ2H+Cytc1C

7、ytcCytaa32e O2O2-X- + IO-XHIOHH2OXIXIXI 頭部頭部ATP合成合成酶酶ADP +PiATP2H+X- +IO-H2O化學滲透學說：化學滲透學說：外側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)F0F1F F0 0F F1 1-ATP-ATP酶（酶（ATPATP合成酶）：合成酶）：H+F1F0ADPPiATP+H+H+H+H+H+H+ Inner Membrane電子傳遞體系磷酸化：電子傳遞體系磷酸化：NADHFMNCoQbc1caa3O2PPPP/O：指一對電子通過呼吸鏈傳遞到氧所產(chǎn)生的指一對電子通過呼吸鏈傳遞到氧所產(chǎn)生的ATPATP的分子的分子數(shù)。數(shù)。NADH的的P/O=2.5FADH2的的P/O=1.5 胞液中胞液中NADHNADH的氧化磷酸化（肌肉和神經(jīng)組織中）：的氧化磷酸化（肌肉和神經(jīng)組織中）：NADH + H+NAD+二羥磷酸丙酮二羥磷酸丙酮甘油甘油-磷酸磷酸線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜甘油甘油-磷酸穿梭作用磷酸穿梭作用甘油甘油-磷酸磷酸FAD二羥磷酸丙酮二羥磷酸丙酮FADH2NADHFMNCoQbc1caa3O2FAD3-3-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶3-3-磷酸甘油脫氫酶磷酸甘油脫氫酶酵解酵解NADH草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸NAD+蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸N