第11章生物氧化-2

第11章生物氧化-2第一頁(yè)，共34頁(yè)。三、氧化磷酸化作用可受某些內(nèi)外源因素影響（一）有3類(lèi)氧化磷酸化抑制劑1、呼吸鏈抑制劑阻斷氧化磷酸化的電子傳遞過(guò)程復(fù)合體Ⅰ抑制劑：魚(yú)藤酮、粉蝶霉素A及異戊巴比妥(amobarbital)等阻斷傳遞電子到泛醌。復(fù)合體Ⅱ的抑制劑：萎銹靈第一頁(yè)第二頁(yè)，共34頁(yè)。復(fù)合體Ⅲ抑制劑：抗霉素A(antimycinA)阻斷CytbH傳遞電子到泛醌(QN)

；粘噻唑菌醇則作用QP位點(diǎn)。復(fù)合體Ⅳ抑制劑：CN－、N3－緊密結(jié)合氧化型Cyta3，阻斷電子由Cyta到CuB-Cyta3間傳遞。CO與還原型Cyta3結(jié)合，阻斷電子傳遞給O2。

第二頁(yè)第三頁(yè)，共34頁(yè)。魚(yú)藤酮粉蝶霉素A異戊巴比妥×抗霉素A二巰基丙醇×CO、CN-、N3-及H2S×各種呼吸鏈抑制劑的阻斷位點(diǎn)第三頁(yè)第四頁(yè)，共34頁(yè)。2、解偶聯(lián)劑破壞電子傳遞建立的跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度解偶聯(lián)劑(uncoupler)可使氧化與磷酸化的偶聯(lián)相互分離，基本作用機(jī)制是破壞電子傳遞過(guò)程建立的跨內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度，使電化學(xué)梯度儲(chǔ)存的能量以熱能形式釋放，ATP的生成受到抑制。如：二硝基苯酚(dinitrophenol,DNP)；解偶聯(lián)蛋白(uncouplingprotein，UCP1)。第四頁(yè)第五頁(yè)，共34頁(yè)。解偶聯(lián)蛋白作用機(jī)制（棕色脂肪組織線粒體）ⅢⅠⅡF0F1ⅣCytcQ胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)解偶聯(lián)蛋白熱能H+H+ADP+PiATP第五頁(yè)第六頁(yè)，共34頁(yè)。3、ATP合酶抑制劑同時(shí)抑制電子傳遞和ATP的生成這類(lèi)抑制劑對(duì)電子傳遞及ADP磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素(oligomycin)可結(jié)合F0單位，二環(huán)己基碳二亞胺(dicyclohexylcarbodiimide,DCCP)共價(jià)結(jié)合F0的c亞基谷氨酸殘基，阻斷質(zhì)子從F0質(zhì)子通道回流，抑制ATP合酶活性。由于線粒體內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子電化學(xué)梯度增高影響呼吸鏈質(zhì)子泵的功能，繼而抑制電子傳遞。第六頁(yè)第七頁(yè)，共34頁(yè)。

寡霉素(oligomycin)寡霉素ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖可阻止質(zhì)子從F0質(zhì)子通道回流，抑制ATP生成。第七頁(yè)第八頁(yè)，共34頁(yè)。Na+，K+–ATP酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)均增加。（二）ADP是調(diào)節(jié)正常人體氧化磷酸化速率的主要因素（三）甲狀腺激素刺激機(jī)體耗氧量和產(chǎn)熱同時(shí)增加（四）線粒體DNA突變可影響機(jī)體氧化磷酸化功能第八頁(yè)第九頁(yè)，共34頁(yè)。電子傳遞鏈及氧化磷酸化系統(tǒng)概貌ΔμH+跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度；H+m內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)H+；H+c

內(nèi)膜胞液側(cè)H+第九頁(yè)第十頁(yè)，共34頁(yè)。四、ATP在能量的生成、利用、轉(zhuǎn)移和儲(chǔ)存中起核心作用高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量大于21kJ/mol的磷酸酯鍵，常表示為

P。高能磷酸化合物含有高能磷酸鍵的化合物第十頁(yè)第十一頁(yè)，共34頁(yè)?；衔铩鱁0′kJ/mol(kcal/mol)磷酸烯醇式丙酮酸－61.9(－14.8)氨基甲酰磷酸－51.4(－12.3)1，3-二磷酸甘油酸－49.3(－11.8)磷酸肌酸－43.1(－10.3)ATP→ADP＋Pi－30.5(－7.3)乙酰輔酶A－31.5(－7.5)ADP→AMP＋Pi－27.6(－6.6)焦磷酸－27.6(－6.6)1-磷酸葡萄糖－20.9(－5.0)一些重要有機(jī)磷酸化合物水解釋放的標(biāo)準(zhǔn)自由能第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共34頁(yè)。

核苷二磷酸激酶的作用ATP+UDPADP+UTPATP+CDPADP+CTPATP+GDPADP+GTP腺苷酸激酶的作用

ADP+ADPATP+AMP第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共34頁(yè)。肌酸激酶的作用磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種貯存形式。第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共34頁(yè)。ATP的生成和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸

氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P機(jī)械能(肌肉收縮)滲透能(物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))化學(xué)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(chǔ)存和利用都以ATP為中心。第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共34頁(yè)。五、通過(guò)線粒體內(nèi)膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體外膜通透性高，線粒體對(duì)物質(zhì)通過(guò)的選擇性主要依賴(lài)于內(nèi)膜中不同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter)對(duì)各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共34頁(yè)。

線粒體內(nèi)膜的主要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共34頁(yè)。（一）胞漿中NADH的氧化胞漿中NADH必須經(jīng)一定轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入線粒體，再經(jīng)呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化。轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制主要有α-磷酸甘油穿梭(α-glycerophosphateshuttle)蘋(píng)果酸-天冬氨酸穿梭(malate-asparateshuttle)第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共34頁(yè)。NADH+H+FADH2NAD+FAD線粒體內(nèi)膜線粒體外膜膜間隙線粒體基質(zhì)α-磷酸甘油脫氫酶呼吸鏈磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油1.

α-磷酸甘油穿梭機(jī)制第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共34頁(yè)。2.蘋(píng)果酸-天冬氨酸穿梭機(jī)制第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共34頁(yè)。NADH+H+NAD+NADH+H+NAD+谷氨酸-天冬氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體蘋(píng)果酸-α-酮戊二酸轉(zhuǎn)運(yùn)體蘋(píng)果酸草酰乙酸α-酮戊二酸谷氨酸蘋(píng)果酸脫氫酶谷草轉(zhuǎn)氨酶胞液線粒體內(nèi)膜基質(zhì)呼吸鏈天冬氨酸第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共34頁(yè)。

（二）腺苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白腺苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(adeninenucleotidetransporter)參與ADP與ATP反向轉(zhuǎn)運(yùn)。第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共34頁(yè)。第三節(jié)

不生成ATP的氧化途徑OxidationwithoutATPGeneration第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共34頁(yè)。一、抗氧化酶體系有清除反應(yīng)活性氧類(lèi)的功能反應(yīng)活性氧類(lèi)(reactiveoxygenspecies,ROS)O2e-O2·-e-+2H+H2O2e-+H+OH·H2Oe-+H+H2O反應(yīng)活性氧類(lèi)第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共34頁(yè)。ROS主要來(lái)源線粒體：超氧陰離子O2·-，是體內(nèi)O2·-的主要來(lái)源；O2·-在線粒體中再生成H2O2和·OH。過(guò)氧化酶體：FAD將從脂肪酸等底物獲得的電子交給O2生成H2O2和羥自由基·OH。胞漿需氧脫氫酶（如黃嘌呤氧化酶等）也可催化生成O2·-。細(xì)菌感染、組織缺氧等病理過(guò)程，環(huán)境、藥物等外源因素也可導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生活性氧類(lèi)。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共34頁(yè)?；钚匝鯇?duì)機(jī)體造成的傷害心臟缺血再灌注衰老動(dòng)脈硬化癥、高血壓、骨關(guān)節(jié)炎、白內(nèi)障以及帕金森氏病第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共34頁(yè)?？寡趸阁w系1、過(guò)氧化氫酶(catalase)又稱(chēng)觸酶，其輔基含4個(gè)血紅素2H2O22H2O+O2

過(guò)氧化氫酶

第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共34頁(yè)?？扇コ?xì)胞生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)生的H2O2和過(guò)氧化物(R-O-OH)，是體內(nèi)防止活性氧類(lèi)損傷主要的酶。2、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathioneperoxidase，GPx)H2O2+2GSH→2H2O+GS-SG2GSH+R-O-OH→GS-SG+H2O+R-OH第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共34頁(yè)。

谷胱甘肽過(guò)氧化物酶H2O2(ROOH)H2O(ROH+H2O)2G–SHG–S–S–GNADP+NADPH+H+此類(lèi)酶可保護(hù)生物膜及血紅蛋白免遭損傷。

谷胱甘肽還原酶含硒的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共34頁(yè)。3、超氧化物歧化酶2O2﹣+2H+SODH2O2+O2H2O+O2過(guò)氧化氫酶SOD：超氧化物歧化酶(superoxidedismutase)第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共34頁(yè)。小分子自由基清除劑維生素C維生素EBeta-胡蘿卜素第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共34頁(yè)。二、微粒體細(xì)胞色素P450單加氧酶催化底物分子羥基化RH+NADPH+H++O2ROH+NADP++H2O參與膽色素生成，藥物的生物轉(zhuǎn)化細(xì)胞色素