生物氧化優(yōu)秀課件

第八章生物氧化

營養(yǎng)物質(zhì)(糖、脂肪及蛋白質(zhì)等）在生物體內(nèi)經(jīng)氧化分解，最終生成CO2和H2O，并釋放能量的過程稱生物氧化。線粒體內(nèi)生物氧化：氧化產(chǎn)能并伴有ATP生成。表現(xiàn)為細(xì)胞耗O2、釋放CO2，故又稱細(xì)胞呼吸或組織呼吸。

第一節(jié)概述

一、生物氧化的概念

二、生物氧化的特點(diǎn)

（一）生物氧化與體外氧化的相同點(diǎn)生物氧化與體外氧化或燃燒的化學(xué)本質(zhì)相同。生物氧化中物質(zhì)的氧化方式有加氧、脫氫、失電子等，遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律。物質(zhì)在體內(nèi)外氧化時(shí)所消耗的氧量、最終產(chǎn)物（CO2，H2O）和釋放能量均相同。三、

生物氧化的一般過程定義有機(jī)物在生物體內(nèi)氧化過程中所脫下的成對氫原子（2H），經(jīng)過一系列有嚴(yán)格排列順序的傳遞體組成的傳遞體系進(jìn)行傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這樣的傳遞體系稱為呼吸鏈

又稱電子傳遞鏈。

傳遞體：遞氫體和電子傳遞體（2H=2H++2e），其實(shí)質(zhì)是線粒體內(nèi)膜上按一定順序排列的酶或輔酶。

第二節(jié)生成ATP的氧化磷酸化體系

一、呼吸鏈和水的生成

（一）呼吸鏈的概念

（二）呼吸鏈的組成及排列順序

1、呼吸鏈的組成

NAD+:遞氫體黃素蛋白類:遞氫體鐵硫蛋白(

Fe-S):遞電子體泛醌(Q)：遞氫體細(xì)胞色素體系（Cyt）：遞電子體FMN結(jié)構(gòu)異咯嗪核醇

FAD結(jié)構(gòu)(3)鐵硫蛋白(

Fe-S)又叫鐵硫中心。含有等量鐵原子和硫原子。鐵除與硫連接外，還與肽鏈中半胱氨酸殘基的巰基連接。鐵原子可進(jìn)行Fe2+

=Fe3++e反應(yīng)傳遞電子，為電子傳遞體。

(4)泛醌(Q)即輔酶Q（

CoQ），屬于脂溶性醌類化合物。因其為脂溶性，游動(dòng)性大，極易從線粒體內(nèi)膜中分離出來，因此不包含在四種復(fù)合體中。分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地結(jié)合2個(gè)H，為呼吸鏈中的遞氫體。

(5)細(xì)胞色素體系（Cyt）細(xì)胞色素是一類以鐵卟啉為輔基的電子傳遞蛋白，因具有特殊的吸收光譜呈現(xiàn)顏色而得名。細(xì)胞色素主要有a、b、c三類。其Cytb、Cytc、Cyta的輔基分別為血紅素A、血紅素B、血紅素C，主要區(qū)別是鐵卟啉環(huán)側(cè)鏈不同及鐵卟啉與酶蛋白部分結(jié)合方式不同。組成呼吸鏈的細(xì)胞色素：Cyta、Cyta3、Cytb、Cytc、Cytc1。分子中的鐵通過得失電子而起傳遞電子作用，為遞電子體。傳遞電子的順序：Cytb—Cytc1——Cytc—Cytaa3——CytO2。2、組成呼吸鏈的酶復(fù)合體人線粒體呼吸鏈復(fù)合體呼吸鏈各復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置NADH+H+

NAD+FMNFMNH22Fe2+-S2Fe3+-SQQH2

復(fù)合體ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;

Fe-SN-4;

Fe-SN-3;Fe-SN-2

復(fù)合體Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;

b560;

FAD;

Fe-S2;

Fe-S3琥珀酸延胡索酸

FADFADH22Fe2+-S2Fe3+-SQQH2

復(fù)合體ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c1抑制劑（三）線粒體中兩條重要的呼吸鏈1.NADH氧化呼吸鏈2.琥珀酸氧化呼吸鏈

二、ATP的生成—通過ADP磷酸化而生成

ATP生成的方式：氧化磷酸化是指在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP，又稱為偶聯(lián)磷酸化。

底物水平磷酸化是底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程。底物水平磷酸化

在反應(yīng)過程中,由于分子內(nèi)部能量重新分配，形成高能磷酸化合物，進(jìn)一步將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給ADP，形成ATP。底物水平磷酸化是在發(fā)酵作用中取得能量的唯一方式，與氧氣的存在與否無關(guān)。共3個(gè)反應(yīng)：底物水平磷酸化電子傳遞磷酸化

概念：呼吸鏈中電子的傳遞過程偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP的方式，稱為氧化磷酸化；是體內(nèi)產(chǎn)生ATP的主要方式。氧化磷酸化的偶聯(lián)部位NADH與Q之間;Ctyb與Cytc之間;Cytaa3

與O2之間.氧化磷酸化的偶聯(lián)部位*推測氧化磷酸化的偶聯(lián)部位的方法(實(shí)驗(yàn)證據(jù)):

P/O比值：物質(zhì)氧化時(shí)，每消耗1mol氧原子所消耗無機(jī)磷的mol數(shù)（或ADPmol數(shù)），或每消耗1mol氧原子所生成的ATP的mol數(shù)。NADHFADH2O212H2OH2O

實(shí)測得NADH呼吸鏈：P/O~2.5ADP+PiATP實(shí)測得FADH2呼吸鏈：P/O~1.5O2122e-2e-ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPNADH途徑存在３個(gè)偶聯(lián)部位，可以產(chǎn)生2.5分子ATP；琥珀酸途徑存在２個(gè)偶聯(lián)部位，可以產(chǎn)生1.5分子ATP。氧化磷酸化的抑制抑制劑呼吸鏈抑制劑：抑制電子傳遞

能阻斷呼吸鏈中某些部位電子傳遞。如魚藤酮、粉蝶霉素A及異戊巴比妥等與復(fù)合體中的鐵硫蛋白結(jié)合，從而阻斷電子傳遞。解偶聯(lián)劑：使氧化與磷酸化偶