1.1. 生物氧化.ppt

1、生生 物物 氧氧 化化第一节第一节 概概 述述一、生物氧化的概念和生理意义一、生物氧化的概念和生理意义糖、脂肪、蛋白质等生物燃料物质在生物体内进行氧糖、脂肪、蛋白质等生物燃料物质在生物体内进行氧化指分解，逐步释放能量，最终生成化指分解，逐步释放能量，最终生成COCO2 2 和和 H H2 2O O的过程。的过程。糖糖 脂肪脂肪 蛋白质蛋白质 CO2和和H2O O2+能量能量ADP+PiATP热能热能因为生物氧化是在组织细胞内进行的，消耗因为生物氧化是在组织细胞内进行的，消耗O O2 2并放出并放出COCO2 2，所以生物氧，所以生物氧 化又称为组织呼吸或细胞呼吸。化又称为组织呼吸或细胞呼吸。糖

2、原糖原三酯酰甘油三酯酰甘油蛋白质蛋白质葡萄糖葡萄糖脂酸脂酸+甘油甘油氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoACoAADP+PiADP+PiATPATPADP+PiADP+PiATPATP呼吸链呼吸链ADP+PiADP+PiATPATP*生物氧化的一般过程：v11江苏江苏35对细胞呼吸的最佳定义是：对细胞呼吸的最佳定义是：（）vA细胞内使用氧气的过程细胞内使用氧气的过程 B细胞内的细胞内的有机分子发生氧化，并释放能量的过程有机分子发生氧化，并释放能量的过程vC细胞合成细胞合成ATP的过程的过程 D细胞内合成细胞内合成NADH的过程的过程B二、二、生物氧化的特点生物氧化的特点l概念概念l代谢物脱下的成对氢原子（

3、代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链呼吸链(respiratory chain)又称又称电子传递链电子传递链(electron transfer chain)。l呼吸链由四个固定的酶复合体，和两个可移动的呼吸链由四个固定的酶复合体，和两个可移动的 电子载体组成。电子载体组成。基本组成成份基本组成成份 Cytc Q NADH+H+NAD+延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 1/2O2+2H+H2O 线粒体基质侧线粒体基质侧 线粒体内膜线

4、粒体内膜 e-e-e-e-e-氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。（三）铁硫蛋白类（三）铁硫蛋白类(四四)辅酶辅酶Q(Q(泛醌泛醌)泛醌的递氢作用泛醌的递氢作用(五五)细胞色素体系细胞色素体系2 2各细胞色素各细胞色素所含铁卟啉所含铁卟啉(Cytb)(Cytc)(Cyta)二、体内重要的呼吸链二、体内重要的呼吸链1.NADH氧化呼吸链氧化呼吸链2.琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链 (FADH2氧化呼吸链氧化呼吸链)NADH氧化呼吸链氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链氧化呼吸链呼吸链各组份的排列顺序呼吸链各组份的排列顺序()Cytc Q NADH

5、+H+NAD+延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 1/2O2+2H+H2O 胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 线粒体内膜线粒体内膜 e-e-e-e-e-NADH NADH 氧化呼吸链氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链三、呼吸链成分排列顺序的研究三、呼吸链成分排列顺序的研究-氧化还原电位氧化还原电位(一一)底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)是底物分子内部能量重新分是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使布，生成高能键，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的的过程。过程。二、二、ATP的生成的生成(方式方式)ATPATP ATP鱼藤酮鱼藤酮

6、粉蝶霉素粉蝶霉素A A异戊巴比妥异戊巴比妥 抗霉素抗霉素A A二巯基丙醇二巯基丙醇 CO、CN-、N3-及及H2S各种呼吸链抑制剂的阻断位点各种呼吸链抑制剂的阻断位点_四、胞液中四、胞液中NADH的氧化的氧化l胞浆中胞浆中NADH必须经一定必须经一定转运机制转运机制进入线进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。l转运机制转运机制主要有主要有l-磷酸甘油穿梭作用磷酸甘油穿梭作用l苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭作用天冬氨酸穿梭作用1.a-磷酸甘油穿梭系统磷酸甘油穿梭系统 NADH+H+FADH2 NAD+FAD 线粒体线粒体 内膜内膜 线粒体线粒体 外膜外膜膜间隙膜间隙

7、线粒体线粒体 基质基质-磷酸甘油磷酸甘油 脱氢酶脱氢酶 呼吸链呼吸链 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 PiCH2O-CH2OH C=OPiCH2O-CH2OH C=O-磷酸甘油磷酸甘油 PiCH2O-CH2OH CHOHPiCH2O-CH2OH CHOHv主要存在于主要存在于肝肝、心肌心肌组织中。组织中。v1 1对对H H进入进入NADHNADH呼吸链，产生呼吸链，产生2.52.5个个ATPATP。2.苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭作用天冬氨酸穿梭作用(苹果酸穿梭苹果酸穿梭)NADH+H+NAD+-OOC-CH2-C-COO-O-OOC-CH2-C-COO-OHHNADH+H+NAD+谷氨酸谷氨酸-天冬

8、氨酸天冬氨酸 转运体转运体苹果酸苹果酸-酮酮 戊二酸转运体戊二酸转运体 -OOC-CH2-C-COO-OHH苹果酸苹果酸-OOC-CH2-C-COO-O草酰乙酸草酰乙酸-OOC-CH2-CH2-C-COO-O-OOC-CH2-CH2-C-COO-O-酮戊二酸酮戊二酸 -OOC-CH2-CH2-C-COO-H3N+H谷氨酸谷氨酸 苹果酸苹果酸 脱氢酶脱氢酶 谷草转谷草转 氨酶氨酶 胞液胞液 线线粒粒体体内内膜膜 基质基质 呼吸链呼吸链-OOC-CH2-C-COO-H3N+H天冬氨酸天冬氨酸 -OOC-CH2-C-COO-H3N+H-OOC-CH2-CH2-C-COO-H3N+HATP的生成和利用肌酸肌酸磷酸磷酸肌酸肌酸 氧化磷酸化氧化磷酸化底物水平磷酸化底物水平磷酸化机械能机械能(肌肉收缩肌肉收缩)渗透能渗透能(物质主动转运物质主动转运)化学能化学能(合成代谢合成代谢)电能电能(生物电生物电)热能热能(维持体温维持体温)CNH2NHNCH3CH2COOHCNNHNCH3CH2COOHHPO3H2 磷酸肌酸激酶磷酸肌酸激酶(creatine phosphate,CP)肌酸肌酸磷酸肌酸磷酸肌酸(ATP缓冲剂缓冲剂)