生物氧化1的學(xué)習(xí)課件

生物氧化1的學(xué)習(xí)課件第1頁(yè)/共20頁(yè)

1,What’sbiologicaloxidation(生物氧化)2,Electrontransportchain(電子傳遞鏈）

(又名respiratorychain呼吸鏈)3,Oxidativephosphorylation(氧化磷酸化作用)第2頁(yè)/共20頁(yè)

生物氧化是指有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)氧化分解成CO2和水并釋放出能量形成ATP

的過程。（實(shí)際上是需氧細(xì)胞呼吸作用中的一系列氧化還原反應(yīng)，又稱細(xì)胞氧化、細(xì)胞呼吸）糖、脂肪、蛋白質(zhì)CO2、H2OO2釋放能量，部分合成ATP1,biologicaloxidation(生物氧化

)第3頁(yè)/共20頁(yè)*生物氧化的本質(zhì)生物氧化與體外氧化的本質(zhì)相同，都是電子的轉(zhuǎn)移。失電子者為還原劑，是電子供體，得電子者為氧化劑，是電子受體生物氧化的方式：加氧、脫氫、脫電子。苯丙氨酸酪氨酸O2Fe2++Cu2+Fe3++Cu+

第4頁(yè)/共20頁(yè)C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量(2840kJ/mol)（1）生物氧化是在生物細(xì)胞內(nèi)，在酶的催化作用下逐步進(jìn)行。（2）反應(yīng)條件溫和：中性pH，體溫，有水環(huán)境。（3）能量逐步釋放，釋放的能量以高能磷酸鍵的形式貯存。*生物氧化的特點(diǎn)共同點(diǎn)：需O2

、釋放能量相等、產(chǎn)生H2O+CO2區(qū)別生物氧化體外燃燒溫度37℃高溫催化酶/環(huán)境中性、有水干燥能量的釋放能量逐步釋放，部分以高能磷酸鍵形式儲(chǔ)存全部以熱能的形式釋放生物氧化與體外燃燒的區(qū)別第5頁(yè)/共20頁(yè)（4）在生物氧化中，碳的氧化和氫的氧化是非同步的?！镅趸蠧O２生成的方式：有機(jī)酸脫羧※生物氧化中水的生成：氧化過程中脫下來的氫質(zhì)子和電子，通常由呼吸鏈中的各種載體，如NADH、FADH2等傳遞到氧并生成水。第6頁(yè)/共20頁(yè)2,Electrontransportchain（電子傳遞鏈）

各種遞氫體和遞電子體按照一定的順序排列在線粒體內(nèi)膜，通過一系列連鎖進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)將代謝物氧化脫下的氫和電子傳遞給氧生成水的過程。

又稱

“(呼吸鏈respiratorychain)”

遞氫體和遞電子體一般是線粒體內(nèi)膜的一些傳遞氫和電子的酶或輔酶。原核細(xì)胞的呼吸鏈位于質(zhì)膜上，真核細(xì)胞則位于線粒體內(nèi)膜上。第7頁(yè)/共20頁(yè)1，雙層膜結(jié)構(gòu)。2，外膜對(duì)小分子（Mr5000）和離子為自由透過（通過跨膜通道）。3，內(nèi)膜對(duì)大多數(shù)小分子及離子不透過（包括H+），只有內(nèi)膜上存在特異運(yùn)輸體的物質(zhì)可以透過。4，內(nèi)膜上含有呼吸鏈和ATP合成酶.

Mitochondrial(線粒體)StructureandFunction內(nèi)膜:20%脂+80%蛋白質(zhì)

線粒體基質(zhì)含有丙酮酸脫氫酶復(fù)合體和檸檬酸循環(huán)、脂肪酸-氧化、氨基酸氧化途徑及酵解以外所有能量物質(zhì)氧化途徑。第8頁(yè)/共20頁(yè)復(fù)合體酶名稱輔基多肽鏈數(shù)目ⅠⅡⅢⅣNADH-Q還原酶琥珀酸-Q還原酶細(xì)胞色素還原酶細(xì)胞色素氧化酶FMN,Fe-SFAD,Fe-S血紅素b、c1,Fe-S血紅素a,a3,CuA，CuB

>3049-10>10注：除四種復(fù)合體外，呼吸鏈還包括CoQ和Cytc。線粒體內(nèi)膜電子傳遞的酶復(fù)合體2.1呼吸鏈組成：四個(gè)線粒體內(nèi)膜電子傳遞的酶復(fù)合體。第9頁(yè)/共20頁(yè)MH2NADHFMNCoQbc1c(a+a3)1/2O2

FADH2

MH2呼吸鏈全景復(fù)合體I中的輔基注意兩條呼吸鏈均每次傳遞一對(duì)電子給1個(gè)氧原子。復(fù)合體II中的輔基復(fù)合體III中的輔基復(fù)合體Ⅳ中的輔基注：MH2為代謝物。根據(jù)代謝物上脫下氫的初始受體不同而分為NADH呼吸鏈和FADH2呼吸鏈。第10頁(yè)/共20頁(yè)NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+NAD+/NADH:氧化途徑（分解代謝）中電子受體NADP+/NADPH:還原途徑（合成代謝）電子供體FMNFMNH2+2H-2HFADFADH2+2H-2H復(fù)習(xí)：第11頁(yè)/共20頁(yè)☆復(fù)合體Ⅰ（NADH-Q還原酶）

組成：含以FMN為輔基的黃素蛋白和以鐵硫族（Fe-S)為輔基的鐵硫蛋白。

輔酶：CoQ

。作用：氧化NADH，還原CoQ

蘋果酸、異檸檬酸、β-羥丁酸NADH+H+

NAD+

FMNFMNH2還原型Fe-S氧化型Fe-S

QQH2注：H傳遞給FMN后，形成FMNH2，從FMNH2脫下的氫以質(zhì)子和電子的形式出現(xiàn)，電子通過鐵硫蛋白傳遞給輔酶Q，質(zhì)子則從線粒體基質(zhì)中被輔酶Q吸收，從而形成還原型輔酶Q（QH2）。第12頁(yè)/共20頁(yè)鐵硫蛋白：輔基：鐵硫簇（iron-sulfurcluster，F(xiàn)e-S）作用：傳遞電子

Fe3++eFe2+

在呼吸鏈中鐵硫蛋白常與黃素蛋白或細(xì)胞色素b形成復(fù)合體存在。輔酶Q（CoQ）又稱泛醌（ubiquinone，UQ，Q）非蛋白、脂溶性醌類化合物，側(cè)鏈由多個(gè)異戊二烯組成，作用：可在線粒體內(nèi)膜移動(dòng)的電子載體,傳遞一對(duì)氫。第13頁(yè)/共20頁(yè)☆復(fù)合體Ⅱ（琥珀酸-Q還原酶）組成：黃素蛋白（輔基FAD）、鐵硫蛋白（輔基Fe-S）作用：氧化琥珀酸，還原輔酶Q

甘油-3-磷酸、脂酰CoAFADFe-SFADH2琥珀酸延胡索酸QQH2

復(fù)合體Ⅱ與復(fù)合體I之間無前后關(guān)系，都是將電子傳遞到Q，只是電子的來源不同。第14頁(yè)/共20頁(yè)☆復(fù)合體Ⅲ（細(xì)胞色素還原酶、輔酶Q-Cytc還原酶、Cytbc1復(fù)合體）組成：Cytb、Cytc1、鐵硫蛋白（Fe-S）作用：催化還原型QH2的氧化和Cytc的還原。

Cytb562、b566

、Fe-S、Cytc12H+2eQH2Q2Cytc-Fe3+2Cytc-Fe2+

將電子定向地從還原型QH2傳給膜間隙的氧化型細(xì)胞色素b，使之還原，同時(shí)質(zhì)子定向地從基質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜間隙中。第15頁(yè)/共20頁(yè)單一多肽鏈（104aa），是唯一溶于水的細(xì)胞色素！是唯一處于線粒體膜間隙的細(xì)胞色素。它是電子傳遞鏈中一個(gè)獨(dú)立的蛋白質(zhì)電子載體，接受復(fù)合體Ⅲ傳遞來的電子沿線粒體內(nèi)膜外側(cè)表面移動(dòng)，將電子傳遞給復(fù)合體Ⅳ。☆細(xì)胞色素c（Cytc）第16頁(yè)/共20頁(yè)☆復(fù)合體Ⅳ（細(xì)胞色素氧化酶）組成：Cyta、Cyta3，CuA，CuB作用：將電子從Cytc傳遞給線粒體基質(zhì)側(cè)的O2在電子傳遞過程中，分子中的銅離子可以發(fā)生Cu+

Cu2+

的互變，將Cytc所攜帶的電子傳遞給O2，使之活化；活化的氧（O2-）與存在液體中的質(zhì)子（H+）結(jié)合生成水。

CytC-Fe2+O2-CytC-Fe3+1/2O2

CuACytaCyta3

CuB該復(fù)合體除了含有鐵卟啉外，還含有銅離子。Cyta和a3組成一個(gè)復(fù)合體，二者結(jié)合緊密，難以分開，稱作Cytaa3。第17頁(yè)/共20頁(yè)細(xì)胞色素（cytochromeCyt）：幾乎存在于所有的生物體中（厭氧微生物除外）結(jié)構(gòu)：含血紅素輔基的色素蛋白，一類含鐵的電子傳遞體。功能：細(xì)胞色素主要是通過Fe3+

Fe2+

的互變起傳遞電子的作用。

Cyt-Fe3++eCyt-Fe2+補(bǔ)充介紹細(xì)胞色素！第18頁(yè)/共20頁(yè)細(xì)胞色素分類還原型細(xì)胞色素具有明顯的可見光譜（α、β、γ）吸收現(xiàn)象。根據(jù)吸收光譜不同將其分為三類：Cyta,Cytb,Cytc

結(jié)構(gòu)區(qū)別：①血紅素輔基側(cè)鏈不同；