生物化学教学课件作者第二版韩昌洪第六章节生物氧化课件
77页1、第六章,生物氧化,湖北中医药高等专科学校 韩昌洪,主要内容,生物 氧化,学习要点,掌握生物氧化的概念和特点。 掌握呼吸链的概念、组成和排列顺序,氧化磷酸化的概念、偶联部位,能量储存和利用。 熟悉影响氧化磷酸化的因素,胞液中NADH的氧化。,生物氧化的概念,营养物质在生物体内氧化分解,生成CO2 和H20并释放能量的过程称为生物氧化。又称组织呼吸或细胞呼吸。,生物氧化的过程,第一节 概 述,生物氧化的方式,1. 失电子反应,2. 脱氢反应,3. 加氧反应,生物氧化的特点,物质氧化方式相同加氧、脱氢、失电子 物质氧化时消耗的氧量、终产物和释放的能 量相同。,与体外燃烧的相同点:,反应条件 温和 剧烈 能量释放 逐步释放 骤然释放 并储存于ATP中 热能 CO2的生成 有机酸脱羧 碳和氢直接与氧 H2O的生成 代谢物脱下的氢与 结合生成 氧结合产生,不同点:,第二节 呼吸链,一、呼吸链的概念,在线粒体内膜上,由一系列递氢体和递电子体按一定顺序排列构成的,能将代谢物脱下的氢传递给氧生成水的连锁反应体系称电子传递链。由于此反应体系与细胞呼吸有关,故又称为呼吸链。,二、呼吸链的组成,NAD+、NA
2、DP+ 递氢体,黄素蛋白(FMN、FAD)递氢体,铁硫蛋白 单电子传递体,泛醌(CoQ) 递氢体,细胞色素体系 单电子传递体,呼吸链主要由以下5类递氢体和递电子体组成:,NAD+ 和NADP+,R=H: NAD+; R=H2PO3:NADP+,NAD+和NADP+的结构,NAD+和NADP+的递氢机制, 黄素蛋白辅基为FMN和FAD,FMN的结构,FAD的结构,FMN和FAD递氢机制, 铁硫蛋白(Iron-sulfur protein, Fe-S),Fe-S的结构, 泛醌 (coenzyme Q, CoQ ),CoQ的结构及作用机制,细胞色素体系(Cyt),Cyta与 Cyta3 结合紧密,很难分开,故称之为 Cytaa3。Cytaa3 可以直接将电子传递给氧,使氧被激活为氧离子,故亦称为细胞色素氧化酶。,Cyt的分类: 根据其吸收光谱不同而分为Cyta、Cytb、Cytc 三类。,Cyt的本质: 细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类。,Cyt的存在部位: 线粒体( a、a3 、b、 c、c1) 微粒体( b5、P450 ),Cyt在呼吸链中的作用: 通过辅基中 Fe2+
3、Fe3+ e- 的可逆改变而传递电子 。,Cyt在呼吸链中的作用,三、呼吸链的排列顺序,由以下实验确定: 标准电极电位 拆开和重组 特异抑制剂阻断 呼吸链中氢和电子的传递顺序和方向主要是根据各种递氢体和电子传递体的标准电极电位数值的测定(电子总是从低氧化还原电位向高氧化还原电位流动)而确定的。,呼,吸,链,中,各,种,氧,化,还,原,对,的,标,准,电极,电,位,1. NADH氧化呼吸链,两条重要的呼吸链,2. 琥珀酸氧化呼吸链,琥珀酸 延胡索酸,FAD (Fe-S)b FADH2 (Fe-S)b,CoQH2 CoQ,2Cyt-Fe3+ 2Cyt-Fe2+,O2,O2-,(b、 c1、 c 、 aa3),呼吸链的组成,NADH氧化呼吸链,琥珀酸氧化呼吸链,3. 分别进入两条呼吸链的底物,第三节 能量的生成、储存和利用,水解时释放出的能量大于21kJ/mol,的化学键。用表示。,含高能键的化合物。,ATP是体内生命活动所需能量的直接供应体,高能键,高能 化合物,ATP,高能键与高能化合物,ATP的结构,可用APPP表示末端有2个高能磷酸键,二、ATP的生成,底物水平磷酸化,概念:代谢物在
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