[生化]生物氧化.ppt

第六章 生物氧化,第六章 生物氧化,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,目 录,目 录,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,目 录,目 录,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,目 录,目 录,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,生物化学,第六章 生物氧化,Biological Oxidation,生成,ATP,的氧化磷酸化体系,其他不生成,ATP,的氧化体系,目,录,概述,（一）,掌握氧化磷酸化的概念及偶联部位。,熟悉氧,化磷酸偶联部位确定的实验及数据，,P/O,比值的定义,及意义。了解氧化磷酸化的偶联机制。熟悉,ATP,合酶,组成及作用,（二）熟悉抑制剂、,ADP,、甲状腺素对氧化磷酸化的影响。了解线粒体,DNA,突变对氧化磷酸化的影响。,（三）,掌握体内能量的储存和利用形式，,ATP,的生成和利用。,熟悉高能键与高能化合物的概念，常见的高能化合物。,（四）,掌握胞液中,NADH,转运进入线粒体氧化的机制。,了解腺苷酸载体及线粒体蛋白的跨膜转运。,（五）了解其他氧化体系。,目的要求,物质在,生物体内,进行氧化称,生物氧化,，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成,CO,2,和,H,2,O,的过程。,糖,脂肪,蛋白质,CO,2,和,H,2,O,O,2,能量,ADP+Pi,ATP,热能,一、生物氧化,（,Biological Oxidation,）,的概念,此过程需耗氧、排出,CO,2,，又在活细胞内进行，故又称,细胞呼吸,。,糖原,甘油三酯,蛋白质,葡萄糖,脂酸,+,甘油,氨基酸,乙酰,CoA,电子传递,H,2,O,ADP+Pi,ATP,CO,2,生物氧化的一般过程,2H,TAC,体内氧化 体外氧化,（1）物质氧化方式：加氧、脱氢、失电子,（2）物质氧化时消耗的氧量、得到的产物和能量相同。,1、相同点,二,.,生物氧化的特点,2、不同点,体内氧化 体外氧化,（1）反应条件：温和 剧烈,（2）反应过程：分步反应 一步反应,能量逐步释放 能量突然释放,（3）产物生成：间接生成 直接生成,（4）能量形式：热能、,ATP,热能、光能,Section 1 The Oxidation System of Producing ATP,第一节 生成,ATP,的氧化磷酸化体系,真核生物生物氧化发生的场所,线粒体,原核生物生物氧化发生的场所,细胞质膜,部 位,基 本 概 念,呼 吸 链,营养物质代谢脱下的成对氢原子（,2H,）以还原当量形式存在，,再通过多种酶和辅酶催化的氧化还原连锁反应逐步传递,，最终与氧结合生成水，逐步释放的能量可驱动,ATP,生成。这包含多种氧化还原组分的传递链称为,氧化呼吸链,(oxidative respiratory chain),又称电子传递链,(electron transfer chain),。,基 本 概 念,递氢体,递电子体,呼吸链中参与传递,H,的辅酶或辅基。,呼吸链中参与传递电子的辅酶或辅基。,本质,：,递氢体和电子传递体的本质是,酶和辅酶,。,（,2H,2H,+,+2e,）,（一）,氧化呼吸链由,4,种具有传递电子能力的复合体组成,呼吸链由一系列的,氢传递体,和,电子传递体,组成。电子传递过程释放的能量驱动,H,+,移出线粒体内膜，,转变为,跨内膜,H,+,梯度的能量，,再用于,ATP,的生物合成。,组 成,四种酶复合体：复合体,I,IV,两个可灵活移动的成分：泛醌（,Q,）和 细胞色素,C,呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置,*泛醌 和,Cyt c,不包含在上述四种复合体中。,人线粒体呼吸链复合体,复合体,酶名称,复合体,复合体,复合体,复合体,NADH,-,泛醌还原酶,琥珀酸,-,泛醌还原酶,泛醌,-,细胞色素,C,还原酶,细胞色素,c,氧化酶,辅基,FMN,，,Fe,-,S,FAD,，,Fe,-,S,铁卟啉，,Fe,-,S,铁卟啉，,Cu,多肽链数,39,4,11,13,复合体,酶名称,复合体,复合体,复合体,复合体,NADH,-,泛醌还原酶,琥珀酸,-,泛醌还原酶,泛醌,-,细胞色素,C,还原酶,细胞色素,c,氧化酶,辅基,FMN,，,Fe,-,S,FAD,，,Fe,-,S,铁卟啉,，,Fe,-,S,铁卟啉，,Cu,多肽链数,39,4,13,复合体,又称,NADH-,泛醌还原酶,。,复合体,电子传递：,NADHFMNFe-S CoQ Fe-S CoQ,每传递,2,个电子可将,4,个,H,+,从内膜基质,侧泵到胞浆侧，,复合体,有质子泵功能,。,1,、复合体,作用是将,NADH+H,+,中的电子传递给泛醌,(ubiquinone),1.NADH,2.FMN,3.Fe-S,4.CoQ,复合体,组 成,黄素蛋白，辅基为,FMN,或,FAD,;,铁硫蛋白，辅基为,Fe-S,。,（,1,）,NAD,+,和,NADP,+,的结构,R=H:NAD,+,;R=H,2,PO,3,:NADP,+,（,2,）尼克酰胺核苷酸的作用原理,+,H,+,e,+,H,+,+,H,+,2,H,H,H,e,H,+,H,NAD(P),+,NAD(P)H+H,+,+2H,-2H,双电子传递体,FMN,称为黄素单核苷酸，是黄素蛋白,(,酶,),的辅基，发挥功能的部位是异咯嗪环，氧化还原反应时不稳定中间产物是,FMNH,。,FMNH,复合体,成分,1,FMN,：递氢体,铁硫簇,(Fe-S),是铁硫蛋白,(,酶,),中辅基，含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行,Fe,2+,Fe,3+,+e,反应,传递电子,。,复合体,成分,2,Fe-S,：单电子传递体,铁硫蛋白中辅基铁硫中心,(Fe-S),含有等量铁原子和硫原子，其中一个铁原子可进行,Fe,2+,Fe,3+,+e,反应传递电子。属于单电子传递体,。,表示无机硫,泛醌,（,ubiquinone,Q,）,亦称辅酶,Q,（,Coenzyme Q,CoQ,）,人体中：,CoQ,10,（,1,）结构,1),含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物,2),脂溶性,3),是电子传递体中唯一可,游离,存在的电子载体（无蛋白,）,（,2,）,作用,：,电子和质子的传递体,在各复合体间募集并穿梭传递还原,当量和电子。在,电子传递和质子移动,的偶联中起着核心作用。,（,3,）泛醌的作用机理,复合体,电子传递：,NADHFMNFe-SCoQFe-SCoQ,M,NADH+H,+,NAD,+,FMN,FMNH,2,还原型,Fe-S,氧化型,Fe-S,Q,QH,2,MH2,M,4H,+,2e,2e,2e,2e,代谢物,2.,复合体,:,琥珀酸,-,泛醌还原酶,功能,:,将电子从琥珀酸传递给泛醌,复合体,琥珀酸 ,CoQ,FAD;,Fe-S,1,;,Fe-S,2,;,Fe-S,3,复合体,没有,H+,泵的功能。,递氢体,（,1,）黄素核苷酸的作用原理,琥珀酸,FAD,H,2,Fe-S CoQ,电子传递,3.,复合体,:,泛醌,-,细胞色素,c,还原酶,功能：将电子从泛醌传递给细胞色素,c,复合体,QH,2,Cyt c,b,562,;b,566,;Fe-S;c,1,b,562,、,b,566,是吸收波长不同的两个细胞色素，,b,562,电位较高，又称,b,H,;b,566,电位较低，又称,b,L,。,细胞色素,b-c1,复合体,细胞色素体系（,cytochrome,Cyt,）,（,1,）,Cyt,的本质,细胞色素,=,酶蛋白,+,血红素,细胞色素是一类以,铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类。,血红素中的铁原子可进行,Fe,2+,Fe,3+,+e,反应传递电子,属,单电子传递体,。,（,2,）,Cyt,的功能,（,3,）,Cyt,的分类,30,多种,a,类：,a,、,a,1,、,a,2,、,a,3,b,类：,b,、,b,1,7,、,P,450,c,类：,c,、,c,1,、,c,2,、,c,3,各种还原型细胞色素的主要光吸收峰,细胞色素,波长（,nm,）,a,600,439,b,562,532,429,c,550,521,415,c,1,554,524,418,Cyt c,是,呼吸链唯一水溶性球状蛋白,，与线粒体内膜外表面疏松结合，不包含在复合体中,将获得的电子传递到复合体,。,电子传递过程：,CoQH,2,(Cytb566 Cyt b562)Fe,SCytc1 Cytc,Q,循环,复合体,每传递,2,个电子向内膜胞浆侧释放,4,个,H,+,，复合体,也有质子泵作用,。,4H,+,4.,复合体,:,细胞色素,c,氧化酶,功能：,将电子从细胞色素,c,传递给氧,复合体,还原型,Cyt c O,2,Cu,A,aa,3,Cu,B,其中,Cyt a,3,和,Cu,B,形成的活性部位将电子交给,O,2,。,功 能,将电子从细胞色素,C,传递给氧，,递电子体。,电子传递：,CytcCuACyt aCyt a,3,CuBO,2,细胞色素,c,氧化酶,CuB-Cyta3,中心使,O,2,还原成水的过程，有强氧化性中间物始终和双核中心紧密结合，不会引起细胞损伤。,2H,+,2H,2,O,(3),利用光谱变化确定各组分的氧化还原状态,(1),测各组分氧化还原电位（,E,0,）递增,研究方法,(2),呼吸链复合物重组,(4),利用呼吸链抑制剂,（二）氧化呼吸链组分按氧化还原电位由低到高的顺序排列,电子流动方向：,总是由,电负性较强,的氧化还原对,向,具有,更强电正性,的氧化还原对流动。,1.NADH,氧化呼吸链,NADH,复合体,Q,复合体,Cyt c,复合体,O,2,2.,琥珀酸氧化呼吸链,琥珀酸 复合体,Q,复合体,Cyt c,复合体,O,2,两条重要的呼吸链成分的排列顺序,NADH,FMN,(Fe-S),CoQ,Cytb Cytc,1,Cytc,Cytaa,3,O,2,琥珀酸,FAD,(Fe-S),NADH,氧化呼吸链,琥珀酸氧化呼吸链,*呼吸链传递顺序,细胞色素的传递方向,笔洗一洗,AA,散,b,、,c,1,、,c,、,aa,3,洗一洗,两种呼吸链的比较,相同,:,1.,将,H,传递给,O,2,生成水；,2.H,和,O,2,消耗，其它可反复使用；,3.CoQ,是两种呼吸链的汇合点。,不同点,:,NADH,呼吸链 琥珀酸呼吸链,普遍程度,较普遍 次要,起始物,NADH FADH,2,ATP,2.5 1.5,ATP,是如何生成？,二、氧化磷酸化,*定义,氧化磷酸化,(oxidative phosphorylation),是指在呼吸链电子传递过程中偶联,ADP,磷酸化，生成,ATP,，又称为,偶联磷酸化,。,底物水平磷酸化,(substrate level phosphorylation),直接将代谢分子中的能量转移至,ADP,（或,GDP,），生成,ATP,（或,GTP,）的过程。,琥珀酸,+CoA+GTP,琥珀酰,CoA+H,3,PO,4,+GDP,琥珀酰,CoA,合成酶,*底物水平磷酸化仅见于下列三个反应：,糖酵解途径中（,2,个）,三羧酸循环中（,1,个）,1,3-,二磷酸甘油酸,3-,磷酸甘油酸,磷酸甘油酸激酶,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸激酶,49,概念,:,每消耗,1mol,氧原子,，所消耗的,无机磷摩尔数,一对电子通过呼吸链,P/O,比值：一对电子通过呼吸链时生成,ATP,的个数,1,个,氧原子,2e+O,O,2,-,ADP+Pi,ATP,无机磷个数,生成,ATP,的个数,1.,根据,P/O,比值,推测生成,ATP,的偶联部位,（一）氧化磷酸化偶联部位,是在复合体,、,、,P/O,比值,=ATP,数,50,利用,P/O,比值推测氧化磷酸化偶联部位,：,羟丁酸：,P/O,2.5 2e,从,NADH,到,O,2,生成,2.5,个,ATP,琥珀酸：,P/O,1.5 2e,从琥珀酸到,O,2,生成,1.5,个,ATP,因此，,NADHQ,存在偶联部位。,抗坏血酸,：,P/O,1,2e,从,Cytc,到,O,2,生成,1,个,ATP,因此，,Cytaa,3,O,2,存在偶联部位。,Q Cyt,c,存在偶联部位,。,51,52,线,粒,体,离,体,实,验,测,得,的,一,些,底,物,的,P/O,比,值,底,物,呼,吸,链,的,组,成,P/O,比,值,可,能,生,成,的,ATP,数,-,羟,丁,酸,NAD,+,复,合,体,CoQ,复,合,体,2.5,2.5,Cyt,c,复,合,体,O,2,琥,珀,酸,复,合,体,CoQ,复,合,体,1.5 1.5,Cyt,c,复,合,体,O,2,抗,坏,血,酸,Cyt,c,复,合,体,O,2,0.88,1,细,胞,色,素,c(Fe,2+,),复,合,体,O,2,0.61,-,0.68 1,标准自由能：,G=-nFE,2.,根据,自由能变化,推测偶联部位,合成,1molATP,时，需提供的能量至少为,G0=-30.5kJ/mol,。,电子传递链自由能变化,53,ATP,ATP,ATP,氧化磷酸化偶联部位,结论,54,（二）氧化磷酸化的偶联机理,1.,化学渗透假说,(chemiosmotic hypothesis),电子经呼吸链传递时，可将质子（,H,+,）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子,电化学梯度,储存能量。当质子顺浓度梯度回流时，其能量驱动,ADP,与,Pi,生成,ATP,。,了解,55,因提出氧化磷酸化偶联机制：化学渗透学说而在,1978,年获诺贝尔化学奖的,Peter D Mitchell,氧化磷酸化依赖于完整封闭的线粒体内膜；,线粒体内膜对,H,+,、,OH,、,K,、,Cl,离子是不通透的；,电子传递链可驱动质子移出线粒体，形成可测定的跨内膜电化学梯度；,增加线粒体内膜外侧酸性可导致,ATP,合成，而线粒体内膜加入使质子通过物质可减少内膜质子梯度，结果电子虽可以传递，但,ATP,生成减少。,化学渗透假说已经得到广泛的实验支持,。,线粒体基质,线粒体膜,+,-,H,+,O,2,H,2,O,H,+,e,-,ADP,+,Pi,ATP,化学渗透假说简单示意图,电子传递给氧释出的能量推动质子泵,将,H,+,泵至内膜胞液侧，形成,化学梯度（势能）,当,H,+,顺梯度回到基质面时，释出的能量使,ADP,磷酸化为,ATP,F,0,F,1,Cyt c,Q,NAD,H,+,H,+,NAD,+,延胡索酸,琥珀酸,H,+,1/2O,2,+,2H,+,H,2,O,ADP+Pi,ATP,4H,+,2H,+,4H,+,胞液侧,基质侧,+,-,电子传递过程,复合体,(4H,+,),、,(4 H,+,),和,(2H,+,),有质子泵功能,。,1.ATP,合酶,ATP,合酶结构模式图,催化亚基,（三）质子顺梯度回流释放能量被,ATP,合酶利用催化,ATP,合成,F,1:,亲水部分,组成,：,3,3,OSCP,IF,1,亚基,功能,：,催化,ATP,生成,。,F,0:,疏水部分,组成,：,a,b,2,c,912,亚基,功能,：,构成质子通道，将,质子梯度产生的能,量导向,F1,。,ATP,合酶组成可旋转的发动机样结构,F0,的,2,个,b,亚基的一端锚定,F1,的,亚基，另一端通过,和,33,稳固结合，使,a,、,b,2,和,3,3,、,亚基组成稳定的,定子部分。,部分,和,亚基共同形成穿过,3,3,间中轴，,还与,1,个,亚基疏松结合作用，下端与嵌入内膜的,c,亚基环紧密结合。,c,亚基环、,和,亚基组成,转子部分,。,质子顺梯度向基质回流时，转子部分相对定子部分旋转，使,ATP,合酶利用释放的能量合成,ATP,。,寡霉素,柄部,:,存有其他亚基，其中一个称为,寡霉素敏感蛋白,（,OSCP),，在寡霉素存在时使,ATP,合酶不能合成,ATP,。,当,H,+,顺浓度递度经,F,0,中,a,亚基和,c,亚基之间回流时，,亚基发生旋转,，,3,个,亚基的构象发生改变。,ATP,合酶的工作机制,（,2,）,ATP,合成,的结合变构机制,(binding change mechanism),L,结合,ADP,和,Pi,；,T,合成,ATP,；,O,释放,ATP,。,三、氧化磷酸化作用可受某些内外源因素影响,（一）有,3,类氧化磷酸化抑制剂,1,、,呼吸链抑制剂,复合体,抑制剂：鱼藤酮,(rotenone),、粉蝶霉素,A(piericidin A),及异戊巴比妥,(amobarbital),等,阻断传递电子到泛醌。,复合体,的抑制剂：萎锈灵,(carboxin),。,复合体,抑制剂：抗霉素,A(antimycin A),阻断,Cyt b,H,传递电子到泛醌,(,Q,N,),；粘噻唑菌醇则作用,Q,P,位点,。,复合体,抑制剂：,CN,、,N,3,紧密结合中氧化型,Cyt a,3,，阻断电子由,Cyt a,到,CuB-Cyt a,3,间传递。,CO,与还原型,Cyt a,3,结合，,阻断电子传递给,O,2,。,作用,：阻断电子传递,NADH,FMN,(Fe-S),琥珀酸,FAD,(Fe-S),CoQ,Cyt bCyt cCyt c,Cyt aa,3,O,2,鱼藤酮,粉蝶霉素,A,异戊巴比妥,抗霉素,A,二巯基丙醇,CO,、,CN,-,、,N,3,-,及,H,2,S,各种呼吸链抑制剂的阻断位点,H,膜内外电化学梯度,电子传递使,H,跨膜转移,H,经,ATP,合酶的,F,0,单元回流,ATP,合成,H,经从其它途径回流,能量以热能散失，不能合成,ATP,呼吸链正常,2,、解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度,作用：,使氧化过程与磷酸化过程脱节,举例：,2,，,4-,二硝基苯酚、,解偶联蛋白。,解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）,F,0,F,1,Cyt c,Q,胞液侧,基质侧,解偶联,蛋白,热能,H,+,H,+,ADP+Pi,ATP,硬肿症,寡霉素,可阻止质子从,F0,质子通道回流，抑制,ATP,生成。,作用：,抑制电子传递及氧化磷酸化过程,举例：,寡霉素,3,、,ATP,合酶抑制剂,不同底物和抑制剂对线粒体氧耗的影响,电子传递链及氧化磷酸化系统概貌,H,+,跨膜质子电化学梯度；,H,+,m,内膜基质侧,H,+,；,H,+,c,内膜胞液侧,H,+,化学渗透示意图及各种抑制剂对电子传递链的影响,ADP/ATP,：抑制氧化磷酸化，,ATP,生成,ADP/ATP,：促进氧化磷酸化，,ATP,生成,H,2,O+NAD,+,NADH+H,+,+,O,2,1,2,ADP+Pi,ATP,氧化磷酸化,（二）,ADP,是调节正常人体氧化磷酸化速率的主要因素。,ATP,分解 产热量,ATP,合成 耗氧量,（三）甲状腺激素刺激机体耗氧量和产热同时增加。,Na,+,，,K,+,ATP,酶和解偶联蛋白基因表达均增加。,（,四）线粒体,DNA,突变可影响机体氧化磷酸化功能。,四、,ATP,在能量的生成、利用、转移和储存中起核心作用,高能磷酸,:,水解时释放的能量大于,21kJ/mol,的磷酸酯键，常表示为,P,。,高能磷酸化合物,:,含有高能磷酸键的化合物。,ATP,1,、,ATP,分子中的高能磷酸基的来源,（,1,）氧化磷酸化：主要来源,（,2,）底物水平磷酸化,化合物,E,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),乙酰辅酶,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),一些重要有机磷酸化合物水解释放的标准自由能,核苷二磷酸激酶的作用,ATP+UDP ADP+UTP,ATP+CDP ADP+CTP,ATP+GDP ADP+GTP,腺苷酸激酶的作用,ADP+ADP ATP+AMP,2.,多磷酸核苷间的能量转移,肌酸激酶的作用,磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。,3.ATP,的生 成和利用,ATP,ADP,肌酸,磷酸,肌酸,氧化磷酸化,底物水平磷酸化,P,P,机械能,(,肌肉收缩,),渗透能,(,物质主动转运,),化学能,(,合成代谢,),电能,(,生物电,),热能,(,维持体温,),生物体内能量的储存和利用都以,ATP,为中心。,线粒体外,NADH,2,的氧化,1.-,磷酸甘油穿梭,2.,苹果酸,-,天冬氨酸穿梭,（二）两种穿梭系统的比较,五、线粒体内膜对各种物质进行选择性转运,（一）胞浆中,NADH,通过穿梭机制进入线粒体氧化呼吸链,1.-,磷酸甘油穿梭,（,1,）特点：,线粒体内外的,-,磷酸甘油脱氢酶,的辅酶不同,胞液,-,NAD,+,线粒体,-,FAD,FADH,2,经琥珀酸氧化呼吸链,1.5ATP,主要存在于,骨骼肌,、,脑,NADH+H,+,FAD,H,2,NAD,+,FAD,线粒体,内膜,线粒体,外膜,膜间隙,线粒体,基质,-,磷酸甘油,脱氢酶,呼吸链,磷酸二羟丙酮,-,磷酸甘油,（,2,）过程,2.,苹果酸,-,天冬氨酸穿梭系统,（,1,）特点：,苹果酸脱氢酶,的辅酶是,NAD,+,通过,NADH,氧化呼吸链,2.5ATP,主要存在于,肝,、,心肌,组织中。,NADH,+H,+,NAD,+,NADH,+H,+,NAD,+,谷氨酸,-,天冬氨酸,转运体,苹果酸,-,-,酮,戊二酸转运体,苹果酸,草酰乙酸,-,酮戊二酸,谷氨酸,苹果酸,脱氢酶,谷草转,氨酶,胞液,线,粒,体,内,膜,基质,呼吸链,天冬氨酸,（,2,）过程,AH,2,A,2H,RCOOH CO,2,+RH,E,代谢物 氧化产物,2H,-,磷酸甘,油穿梭,苹果酸穿梭,+,O,2,1,2,H,2,O,能量,ADP+H,3,PO,4,ATP+,H,2,O,氧化磷酸化,胞液,线粒体,呼吸链,（二）两种穿梭系统的比较,-,磷酸甘油穿梭,苹果酸,-,天冬氨酸穿梭,穿梭,物质,-,磷酸甘油,磷酸二羟丙酮,苹果酸、谷氨酸,天冬,aa,、,-,酮戊二酸,进入线粒,体后转变,成的物质,FADH,2,NADH+H,+,进入,呼吸链,琥珀酸,氧化呼吸链,NADH,氧化呼吸链,生成,ATP,数,1.5,2.5,存在组织,骨骼肌、,神经组织,肝脏和心肌组织,相同点,将胞浆中,NADH,的还原当量转运到线粒体内,（二）,ATP-ADP,转位酶促进,ADP,进入和,ATP,移出紧密偶联,ATP,4-,F,0,F,1,胞液侧,基质侧,腺苷酸,转运蛋白,磷酸盐,转运蛋白,ADP,3-,H,2,PO,4,-,ATP,4-,H,+,H,+,H,+,H,+,H,2,PO,4,-,H,2,PO,4,-,ADP,3-,ADP,3-,（二）,ATP-ADP,转位酶促进,ADP,进入和,ATP,移出紧密偶联,第二节,其他不生成,ATP,的氧化体系,The Others Oxidative Enzyme Systems without ATP Producing,一、抗氧化酶体系有清除反应活性氧类的功能,反应活性氧类,(reactive oxygen species,ROS),O,2,e,-,O,-,2,e,-,+2H,+,H,2,O,2,e,-,+,H,+,OH,H,2,O,e,-,+H,+,H,2,O,反应活性氧类,ROS,主,要来源,线粒体：,超氧阴离子,O,-2,，是体内,O,-2,的主要来源；,O,-2,在线粒体中再生成,H,2,O,2,和,OH,。,过氧化酶体：,FAD,将从脂肪酸等底物获得的电子交给,O,2,生成,H,2,O,2,和羟自由基,OH,。,胞浆,需氧脱氢酶,（如黄嘌呤氧化酶等）也可催化生成,O,-2,。,细菌感染、组织缺氧等病理过程，环境、药物等,外源因素,也可导致细胞产生活性氧类。,需氧脱氢酶和氧化酶,抗氧化酶体系,1,、过氧化氢酶,(catalase),又称触酶，其辅基含,4,个血红素,2H,2,O,2,2H,2,O,+,O,2,过氧化氢酶,可去除细胞生长和代谢产生的,H,2,O,2,和过氧化物,(R-O-OH),，是体内防止活性氧类损伤主要的酶。,2,、,谷胱甘肽过氧化物酶,(glutathione peroxidase,，,GPx),H,2,O,2,+2GSH 2 H,2,O+GS-SG,2GSH+R-O-OH GS-SG+H,2,O+R-OH,谷胱甘肽过氧化物酶,H,2,O,2,(,ROOH),H,2,O,(ROH+H,2,O),2G,SH,G,S,S,G,NADP,+,NADPH+H,+,此类酶可保护生物膜及血红蛋白免遭损伤。,谷胱甘肽还原酶,含硒的谷胱甘肽过氧化物酶,3,、超氧化物歧化酶,2O,2,+2H,+,SOD,H,2,O,2,+O,2,H,2,O,+,O,2,过氧化氢酶,SOD,：超氧化物歧化酶,(superoxide dismutase),二、微粒体细胞色素,P450,单加氧酶催化底物分子羟基化,RH+NADPH+H,+,+O,2,ROH+NADP,+,+H,2,O,上述反应需要细胞色素,P450(Cyt P450),参与。,细胞色素,P450,单加氧酶,(cytochrome P450 monooxygenase),，又称混合功能氧化酶,(mixed-function oxidase),或羟化酶,(hydroxylase),细胞色素,P450,单加氧酶作用机制,