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1、第六章 生物氧化(biological oxidation),什么是生物氧化？,概念：物质在生物体内进行氧化的过程，称为生物氧化。 又称（细胞）呼吸作用 方式：加氧、脱氢、失电子。 生物氧化的特点 提问：我们身体内的生物氧化与有机物体外氧化燃烧有何相同与区别？,答案：,相同点化学本质（物质、能量） 不同点条件、过程（CO2的生成、H2O的生成、能量的生成呼吸链） 点燃-酶催化 CO2、H2O、能量的产生位置一体分离,第一节 生成ATP的氧化体系 呼吸链;氧化磷酸化;影响氧化磷酸化的因素 第二节 其他氧化体系 需氧脱氢酶和氧化酶;过氧化酶体中的酶类;超氧物歧化酶;微粒体中的酶类,氧化酶,2e,H
2、2O,1/2 O2,电子传递体,氢传递体,脱氢辅酶 -2H,MH2,NADH链,辅酶Q,NADH-辅酶Q还原酶,细胞色素C还原酶,3复合体,细胞色素C,细胞色素 氧化酶,4复合体,2e,间隙,NADH链是绝大部分有机物氢最终氧化的途径！,FADH2链以FADH2为起点，没有“”复合体，代以“”复合体，其余与NADH链相同。,呼吸链的组成 1.复合体-NADH-泛醌还原酶：含黄素蛋白和铁硫蛋白（辅基FMN，Fe-S） 组成：FMN+ 铁硫蛋白,铁硫蛋白电子传递体 Fe3+ + e Fe2+,功能氢传递体 CoQ + 2H CoQH2,泛醌即辅酶Q(CoQ),化学本质脂溶性醌类化合物 （又称泛醌）
3、,氧化态,还原态,2.复合体琥珀酸-泛醌还原酶含黄素蛋白（FAD）、铁硫蛋白和细胞色素b560,细胞色素（蛋白）a、a3、b、c、c1 共性以卟啉铁为辅基,a类中的卟啉环,c类、b中的卟啉环,功能电子传递体 Fe3+ + e Fe2+,3复合体泛醌-细胞色素c还原酶,组成细胞色素b（Cytb562、b566）、C1蛋白+铁硫蛋白 功能传递电子,4复合体细胞色素c氧化酶,组成Cyta + Cyta3 +2铜（Cu)离子 功能传递电子给氧,(名使Cyt c氧化),NADH链,FADH2链,1,2,3,Q,C,2,为什么是这样一个顺序呢？,Q,3,C,4,依据各传递体的Eo、复合体组成、链阻断试验
4、提问：NADH链 NADHFMNCoQbc1caa3O2 判断各自所发生的“传递反应”Eo大小顺序？ 答案：升序。 Eo-0.32-0.300.04(或0.1)0.070.220.250.290.82,（二） 呼吸链中传递体的顺序确定,、氧化磷酸化作用（oxidative phosphorylation）,氧化氧化还原反应 磷酸化特指ADP磷酸化成ATP（储能） 根据氧化方式不同分为两类 1底物磷酸化：直接将代谢物分子中的能量转移至ADP（或GDP）生成ATP（或GTP）。无氧ATP形成机制,2 电子传递体系氧化磷酸化：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。 是与
5、电子传递链相伴的有氧ATP形成机制。,通过X射线衍射技术分析其结构,3E推动ATP合成酶为ADP磷酸化提供能量。,氧化磷酸化的偶联部位,P/O比值：物质氧化时每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数。,自由能变化,合成每摩尔ATP需能30.5kj（7.3kcal） 大约每0.2V电势差可以释放30.5kj 电势差 自由能 从NADH到CoQ： 0.36 69.5 从CoQ到Cytc： 0.21 40.5 从Cytaa3到氧： 0.53 102.3,三、影响氧化磷酸化的因素,（一）呼吸链抑制剂,MH2,NADH,-0.32,FMN,-0.30,CoQ,+0.10,b,+0.07,c1,+0.22
6、,c,+0.25,aa3,+0.29,O2,+0.816,FAD,-0.18,鱼藤酮 安密妥 粉蝶霉 素A,抑制剂：,抗霉素A、二巯基丙醇,氰化物，CO，H2S 叠氮化合物,2.解偶联剂：氧化与磷酸化偶联过程脱离例如：二硝基苯酚,3 氧化磷酸化抑制剂：对电子传递及ADP磷酸化均抑制 例如 ：寡霉素,（二）ADP的调节作用 （三）甲状腺素 （四）线粒体DNA突变,四、ATP,五、通过线粒体内膜的物质转运,（一）胞液中NADH的氧化 （二）腺苷酸载体 （三）线粒体蛋白质的跨膜转运,胞液中NADH的氧化磷酸化,NADH + H+,NAD+,磷酸二羟丙酮,-磷酸甘油,线粒体内膜,-磷酸甘油穿梭作用,-
7、磷酸甘油,FAD,磷酸二羟丙酮,FADH2,NADHFMNCoQbc1caa3O2,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,第二节 其他氧化体系,一、需氧脱氢酶和氧化酶 二、过氧化物酶体中的氧化酶类,三、超氧化物歧化酶(SOD) 2O2.-+2HH2O2+O2,氧化酶的作用,2H+ SH2 2Cu2+ O= H2O S 2Cu+ O2,需氧脱氢酶的作用,SH2 FMN(FAD) H2O2 甲稀白 甲稀兰 S FMNH2 O2 (FADH2 ),四、 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。,RH + NADPH +H+ + O2 ROH + NADP+H2O,
