07生物氧化.pptx
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1、目目 录录物物质质在在生生物物体体内内进进行行氧氧化化称称生生物物氧氧化化,主主要要指指糖糖、脂脂肪肪、蛋蛋白白质质等等在在体体内内分分解解时时逐逐步步释释放能量,最终生成放能量,最终生成CO2 和和 H2O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*生物氧化的概念生物氧化的概念 第第1 1页页/共共4949页页目目 录录*生物氧化与体外氧化之相同点生物氧化与体外氧化之相同点w生生物物氧氧化化中中物物质质的的氧氧化化方方式式有有加加氧氧、脱脱氢氢、失电子,遵循氧化还原反应的一般规律。失电子,遵循氧化还原反应的一般规律。w质质在在体体内
2、内外外氧氧化化时时所所消消耗耗的的氧氧量量、最最终终产产物物(CO2,H2O)和释放能量均相同。)和释放能量均相同。第第2 2页页/共共4949页页目目 录录w是是在在细细胞胞内内温温和和的的环环境境中中(体体温温,pH接接近近中中性性),在在一一系系列列酶酶促促反反应应逐逐步步进进行行,能能量量逐逐步步释释放放有有利利于于有有利利于于机机体体捕捕获获能能量,提高量,提高ATP生成的效率。生成的效率。w进进行行广广泛泛的的加加水水脱脱氢氢反反应应使使物物质质能能间间接接获获得得氧氧,并并增增加加脱脱氢氢的的机机会会;脱脱下下的的氢氢与与氧氧结结合合产产生生H2O,有机酸脱羧产生,有机酸脱羧产生
3、CO2。*生物氧化与体外氧化之不同点生物氧化与体外氧化之不同点生物氧化生物氧化体外氧化体外氧化w能量是突然释放的。能量是突然释放的。w产产生生的的CO2、H2O由由物物质质中中的的碳碳和和氢氢直直接接与与氧氧结结合生成。合生成。第第3 3页页/共共4949页页目目 录录糖原糖原 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CoA TAC TAC 2H 2H 呼呼吸吸链链 H H2 2O O ADP+Pi ATP COCO2 2 *生物氧化的一般过程生物氧化的一般过程第第4 4页页/共共4949页页目目 录录第一节第一节 生成生成ATP的氧化体系的
4、氧化体系The Oxidation System of ATP Producing第第5 5页页/共共4949页页目目 录录定义定义代代谢谢物物脱脱下下的的成成对对氢氢原原子子(2H)通通过过多多种种酶酶和和辅辅酶酶所所催催化化的的连连锁锁反反应应逐逐步步传传递递,最最终终与与氧氧结结合合生生成成水水,这这一一系系列列酶酶和和辅辅酶酶称称为为呼呼吸吸链链(respiratory chain)又又称称电电子子传传递递链链(electron transfer chain)。组成组成递氢体和电子传递体(递氢体和电子传递体(2H 2H+2e)一、呼吸链一、呼吸链第第6 6页页/共共4949页页目目 录
5、录(一)呼吸链的组成(一)呼吸链的组成四种具有传递电子功能的酶复合体四种具有传递电子功能的酶复合体(complex)*泛醌泛醌 和和 Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。均不包含在上述四种复合体中。人线粒体呼吸链复合体人线粒体呼吸链复合体第第7 7页页/共共4949页页目目 录录呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置第第8 8页页/共共4949页页目目 录录 Cytc Q NADH+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-第第9 9页页/共共4949页页目目 录
6、录1.复合体复合体:NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶u 功能功能:将电子从将电子从NADH传递给泛醌传递给泛醌(ubiquinone)复合体复合体NADH CoQ FMN;Fe-SN-1a,b;Fe-SN-4;Fe-SN-3;Fe-SN-2 第第1010页页/共共4949页页目目 录录NAD+和和NADP+的结构的结构R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+第第1111页页/共共4949页页目目 录录NAD+(NADP+)和)和NADH(NADPH)相互转变)相互转变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。第第1212页页/共共4949页页目目
7、 录录FMN结结构构中中含含核核黄黄素素,发发挥挥功功能能的的部部位位是是异异咯咯嗪嗪环环,氧氧化化还还原原反反应应时时不不稳稳定定中中间间产产物物是是FMN。第第1313页页/共共4949页页目目 录录铁铁硫硫蛋蛋白白中中辅辅基基铁铁硫硫簇簇(Fe-S)含含有有等等量量铁铁原原子子和和硫硫原原子子,其其中中铁铁原原子子可可进进行行Fe2+Fe3+e 反应传递电子。反应传递电子。表示无机硫表示无机硫 第第1414页页/共共4949页页目目 录录 铁硫蛋白铁硫蛋白 S SS S无机硫无机硫半胱氨酸硫半胱氨酸硫第第1515页页/共共4949页页目目 录录泛醌(辅酶泛醌(辅酶Q,CoQ,Q)由多个异
8、戊二烯连接)由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链(人形成较长的疏水侧链(人CoQ10),氧化还原反应),氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。时可生成中间产物半醌型泛醌。第第1616页页/共共4949页页目目 录录复合体复合体的功能的功能 NADH+H+NAD+FMN FMNH2还原型还原型Fe-S 氧化型氧化型Fe-S QQH2第第1717页页/共共4949页页目目 录录2.复合体复合体:琥珀酸琥珀酸-泛醌还原酶泛醌还原酶u 功能功能:将电子从琥珀酸传递给泛醌将电子从琥珀酸传递给泛醌 复合体复合体琥珀酸琥珀酸 CoQFe-S1;b560;FAD;Fe-S2;Fe-S3 第第1818页页/共
9、共4949页页目目 录录第第1919页页/共共4949页页目目 录录3.复合体复合体:泛醌泛醌-细胞色素细胞色素c还原酶还原酶 u 功能:功能:将电子从泛醌传递给细胞色素将电子从泛醌传递给细胞色素c 复合体复合体QH2 Cyt c b562;b566;Fe-S;c1第第2020页页/共共4949页页目目 录录细细 胞胞 色色 素素细胞色素是一类以铁铁卟啉为辅基的催化电细胞色素是一类以铁铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类,根据它们吸收光谱不同而分类。子传递的酶类,根据它们吸收光谱不同而分类。第第2121页页/共共4949页页目目 录录第第2222页页/共共4949页页目目 录录第第2323页页/共
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