生物氧化-生成ATP的氧化體系（生物化學課件）

生物化學BiochemistryATP的生成底物水平磷酸化氧化磷酸化(最主要)ATP的生成方式（一）氧化磷酸化1.概念：代謝物分解脫下的2H，經(jīng)呼吸鏈電子傳遞過程中所釋放的能量，用于將ADP磷酸化生成ATP的過程。因此又稱為偶聯(lián)磷酸化。呼吸鏈AH22H(2H++2e)A能量ADP+PiATPO212氧化磷酸化偶聯(lián)H2O2.氧化磷酸化的偶聯(lián)部位從P/O值可了解物質(zhì)氧化時每消耗1摩爾原子氧所產(chǎn)生的ATP的摩爾數(shù)。（一）氧化磷酸化P/O值是指氧化磷酸化過程中，無機磷原子消耗的摩爾數(shù)與氧原子消耗的摩爾數(shù)之比。離體線粒體實驗中測得一些底物的P/O值底物呼吸鏈的組成P/O值生成ATP數(shù)1.β-羥丁酸

NAD+→FMN→CoQ→Cyt→O2

2.4～2.8

3琥珀酸

FAD→CoQ→Cyt→O2

1.7

2抗壞血酸

Cytc→Cytaa3→O2

0.881Cytc(Fe2+)

Cytaa3→O20.61～0.6812.3.4.比較1、2，第一個偶聯(lián)部位NAD+→CoQ

之間比較2、3，第二個偶聯(lián)部位CoQ

→Cytc

之間比較3、4，第三個偶聯(lián)部位Cytaa3→O2之間ATPATPATP氧化磷酸化偶聯(lián)部位電子傳遞鏈自由能變化

3.氧化磷酸化的影響因素

細胞內(nèi)ADP/ATP濃度比值：ADP/ATP↓ADP/ATP↑抑制氧化磷酸化，ATP生成↓促進氧化磷酸化，ATP生成↑甲狀腺素可誘導細胞膜上Na+-K+-ATP酶的生成，使ATP加速分解為ADP和Pi，從而又促進了氧化磷酸化的進行，甲狀腺激素還可使解偶聯(lián)蛋白基因表達增加，因而引起耗氧和產(chǎn)熱增加。ATP分解產(chǎn)熱量ATP合成耗氧量甲狀腺激素：①呼吸鏈抑制劑作用：阻斷電子傳遞抑制劑：

能夠使氧化過程與磷酸化過程脫節(jié)的物質(zhì)稱解偶聯(lián)劑，它對電子傳遞沒有抑制作用，但能抑制ADP磷酸化生成ATP的過程。

解偶聯(lián)蛋白②解偶聯(lián)劑作用舉例使氧化過程與磷酸化過程脫節(jié)2，4-二硝基苯酚（二）底物水平磷酸化

底物分子在分解過程中，由于去氫或脫水等斷鍵，使分子內(nèi)部能量重新分布而形成的高能鍵直接轉(zhuǎn)移至ADP（或GDP），生成ATP（或GTP）的過程。

磷酸甘油酸激酶

3-磷酸甘油酸這是糖酵解中第一次底物水平磷酸化反應ADPATP1,3-二磷酸甘油酸

(1,3-DPG)OPO3

2-生物化學Biochemistry呼吸鏈呼吸鏈代謝物脫下的成對氫原子（2H）通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應逐步傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這一系列酶和輔酶稱為呼吸鏈(respiratorychain)又稱電子傳遞鏈(electrontransferchain)。遞氫體和電子傳遞體（2H2H++2e）定義：組成：四種具有傳遞電子功能的酶復合體(complex)

人線粒體呼吸鏈復合體*泛醌和Cytc均不包含在上述四種復合體中（一）呼吸鏈的主要成分呼吸鏈各復合體在線粒體內(nèi)膜中的位置（二）呼吸鏈組分的排列順序1.NADH氧化呼吸鏈每2H通過此呼吸鏈可生成2.5分子ATP。

SH2NAD+FMNH2CoQ2Cyt-Fe2+1/2O2

（Fe-S）

SNADHFMNCoQH22Cyt-Fe3+O2-

（Fe-S）每2H通過此呼吸鏈可生成1.5分子ATP。2.琥珀酸氧化呼吸鏈

琥珀酸

延胡索酸12FAD（Fe-S）b

FADH2

（Fe-S）bCoQH2

CoQ2Cyt-Fe3+2Cyt-Fe2+

O2O2-(b、c1、c

、aa3)（二）呼吸鏈組分的排列順序NADH氧化呼吸鏈FADH2氧化呼吸鏈生物化學Biochemistry能量的利用、轉(zhuǎn)移、儲存

（一）ATP的利用

氧化磷酸化底物水平磷酸化ATPADP肌酸磷酸肌酸~P~P機械能(肌肉收縮)滲透能(物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運)化學能(合成代謝)電能(生物電)熱能(維持體溫)生物體內(nèi)能量的儲存和利用都以ATP為中心。能量的利用、轉(zhuǎn)移與儲存（二）能量的轉(zhuǎn)移1.ATP是直接能源A－P～P～P

多數(shù)ATPADP+Pi

少數(shù)ATPAMP+PPi

2.其它核苷三磷酸為直接能源的情況

ATP+UDP→ADP+UTP(糖原合成)ATP+CDP→ADP+CTP(磷脂合成)ATP+GDP→ADP+GTP(蛋白質(zhì)合成)~

ATP是最主要的直接供能物