第八章新陈代谢总论与生物氧化v讲解学习.ppt

第八章 新陈代谢总论与生物氧化一 新陈代谢总论二 生物氧化一 新陈代谢总论（一） 新陈代谢的概念新陈代谢 合成代谢（同化作用） 分解代谢（异化作用）生物小分子合成为生物大分子需要能量释放能量生物大分子分解为生物小分子能量代谢物质代谢新陈代谢的共同特点：1. 由酶催化，反应条件温和2. 诸多反应有严格的顺序，彼此协调3. 对周围环境高度适应二） 新陈代谢的研究方法1. 活体内(in vivo)与活体外实验(in vitro)2. 同位素示踪3. 代谢途径阻断（四） 高能化合物与ATP的作用高能化合物磷酸化合物非磷酸化合物磷氧型磷氮型硫酯键化合物甲硫键化合物烯醇磷酸化合物酰基磷酸化合物焦磷酸化合物 二、 生物氧化生物体内一切代谢物进行的氧化作用一） 生物氧化的特点1. 在体温、近于中性的含水环境中由酶催化2. 能量逐步释放，部分存于ATP3. 分为线粒体氧化体系和非线粒体氧化体系二） CO2的生成生物体内CO2的生成来源于有机物转变为含羧基化合物的脱羧作用直接脱羧CH3CCOOHOCH3CHO + CO2丙酮酸脱羧酶（-脱羧）HOOCC H2C COOH 丙酮酸羧化酶CH3CCOOH + CO2OO（-脱羧）氧化脱羧 ：在脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。

HOOCCH2CHOHCOOHCH3CCOOH + CO2NADP+NADPH + H+O（三） H2O的生成代谢物脱下的氢经生物氧化作用和吸入的氧结合生成水生物体主要以脱氢酶、传递体及氧化酶组成生物氧化体系，以促进水的生成MH2M递氢体递氢体H2 NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ还原型氧化型Cyt递电子体 b, c1, c, aa32H+2e O2O2-H2O脱氢酶氧化酶1. 呼吸链（电子传递链） 根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链有两种：NADH呼吸链和FADH2呼吸链2. 呼吸链的组成3. 呼吸链中传递体的顺序MH2NADH-0.32FMN-0.30CoQ+0.10b+0.07c1 +0.22c+0.25aa3+0.29O2+0.816FAD-0.18鱼藤酮安密妥抑制剂：抗霉素A氰化物，CO，叠氮化合物（四） 氧化磷酸化作用伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化ADP + Pi + 能量 ATPAMP + PPi + 能量 ATP1. ATP的生成（1）底物水平磷酸化 ：在被氧化的底物上发生磷酸化作用X + ADP ATP + XP（2）电子传递体系磷酸化 ：电子从NADH或FADH2经过电子传递体系传递给氧形成水，同时伴有ADP磷酸化为ATP。

NADHFMNCoQbc1caa3O2PPP3ADP3ATPP/O比值：在电子传递体系磷酸化中，在一定时间内所消耗的氧（以克原子计）与所产生的ATP数目的比值NADH的P/O=3FADH2的P/O=22. 胞液中NADH的氧化磷酸化NADH + H+NAD+二羟磷酸丙酮甘油-磷酸线粒体内膜甘油-磷酸穿梭作用甘油-磷酸FAD二羟磷酸丙酮FADH2NADHFMNCoQbc1caa3O2酵解NADH草酰乙酸天冬氨酸NAD+苹果酸苹果酸NAD+草酰乙酸NADH天冬氨酸NADH呼吸链苹果酸-天冬氨酸转运NADH系统3. 氧化磷酸化作用机理*化学渗透学说 氧化磷酸化作用的关键因素是质子（H+）梯度和完整的线粒体内膜化学偶联学说形成高能中间产物，促使ATP生成结构偶联学说Ared + Box 2eA*ox +BredA*ox + ADP +Pi Aox + ATPMH2MNAD+2H+FeS2e2H+FMN2H+Cytb2H+2eCoQ2H+Cytc1CytcCytaa32e O2O2-X- + IO-XHIOHH2OXIXIXI 头部ATP合酶ADP +PiATP2H+X- +IO-H2O化学渗透学说设A、B为呼吸链邻近的两个电子传递体AH2 + B + I AI + BH2 （可进行下一轮传递）AI + X XI + AXI +Pi XP +IXP + ADP ATP + X（五） 非线粒体氧化体系与ATP合成无关，但具有重要生理功能。

1. 微粒体氧化体系主要在细胞的光滑内质网上进行催化分子氧中二个氧原子分别进行不同的反应一个O加到底物分子上，另一个O则与NADPH上的二个H作用形成H2O，不生成ATP加单氧酶生理功能：胆酸生成中环核羟化；不饱和脂肪酸双键引进；维生素D活化；药物、致癌物和毒物的氧化解毒等NADPH + H+ FADNADP+FADH2Fe3+Fe2+Fe-SFe2+Fe3+O2 + RHH2O + ROH2H+2e2eCytp-450加单氧酶体系2. 过氧化物酶体系在过氧化物酶体上进行的较为简单的氧化反应过氧化物酶体含有较多的需氧脱氢酶，可以催化氨基酸、黄嘌呤等代谢脱氢、加氧，并生成H2O2RCHCOOH +O2 + H2ONH2RCCOOH + H2O2 + NH3OH2O2的功用：参与甲状腺中活性碘的生成；在中性粒细胞中可杀死被吞噬进的细菌；使过氧化物（ROOH）转变为无毒的醇类H2O2的毒性：使酶失活；损伤膜功能；生成脂褐素颗粒2H2O2 2H2O + O2过氧化氢酶R + H2O2 RO + H2O过氧化物酶RH2 + H2O2 R + 2H2O过氧化物酶。