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1、八章生物氧化BiologicalOxidationStillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望一、生物氧化的概念一、生物氧化的概念 物质在物质在体内体内的的氧化氧化分解过程，主要是分解过程，主要是糖、糖、脂、蛋白质脂、蛋白质等在体内分解时等在体内分解时逐步释放能量逐步释放能量、最终生成最终生成二氧化碳和水二氧化碳和水的过程。的过程。 摄氧摄氧产能（产能（ATP+热能）热能）产生产生H H2 2O+ COO+ CO2 22二、生物氧化特点二、生物氧化特点需需O O2 2 释放能量释
2、放能量 产生产生H H2 2O+ COO+ CO2 23三、生物氧化中物质氧化的方式三、生物氧化中物质氧化的方式l l氧化反应氧化反应l l还原反应还原反应l l脱电子脱电子l l脱氢脱氢l l加氧加氧l l得电子得电子l l加氢加氢l l脱氧脱氧4l l氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂：l l还原剂还原剂还原剂还原剂：l l递电子递电子递电子递电子（递氢）体：（递氢）体：（递氢）体：（递氢）体： l l接受电子，接受电子，接受电子，接受电子，H H H H （还原反应）（还原反应）（还原反应）（还原反应）l l供给电子，供给电子，供给电子，供给电子，H H H H （氧化反应）（氧化反应）（氧化反应
3、）（氧化反应）l l酶酶酶酶/ / / /辅酶在电子传递中：辅酶在电子传递中：辅酶在电子传递中：辅酶在电子传递中： l l供电子（供氢）体供电子（供氢）体供电子（供氢）体供电子（供氢）体+ + + + 受电子（受氢）体受电子（受氢）体受电子（受氢）体受电子（受氢）体 FeFeFeFe2+2+2+2+ Fe Fe Fe Fe3+3+3+3+ （供电子体）（供电子体）（供电子体）（供电子体） （受电子体）（受电子体）（受电子体）（受电子体） （还原剂）（还原剂）（还原剂）（还原剂） （氧化剂）（氧化剂）（氧化剂）（氧化剂）5 一、一、一、一、 呼吸链（呼吸链（呼吸链（呼吸链（respiratory
4、 chain)respiratory chain)respiratory chain)respiratory chain) 概念：概念：概念：概念：（1 1 1 1）代谢脱下的成对氢原子）代谢脱下的成对氢原子）代谢脱下的成对氢原子）代谢脱下的成对氢原子（2H2H2H2H）通过多种通过多种通过多种通过多种酶和辅酶酶和辅酶酶和辅酶酶和辅酶 所催化的连锁反应逐步传递，最终与所催化的连锁反应逐步传递，最终与所催化的连锁反应逐步传递，最终与所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧氧氧氧结合生成结合生成结合生成结合生成 水；水；水；水；（2 2 2 2）酶和辅酶按一定顺序排列在酶和辅酶按一定顺序排列在酶和辅酶按
5、一定顺序排列在酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体线粒体线粒体线粒体内膜；内膜；内膜；内膜； 传递氢的酶和辅酶传递氢的酶和辅酶传递氢的酶和辅酶传递氢的酶和辅酶递氢体递氢体递氢体递氢体 传递电子的酶和辅酶传递电子的酶和辅酶传递电子的酶和辅酶传递电子的酶和辅酶递电子体递电子体递电子体递电子体（3 3 3 3）此过程与细胞呼吸有关，此传递链称为）此过程与细胞呼吸有关，此传递链称为）此过程与细胞呼吸有关，此传递链称为）此过程与细胞呼吸有关，此传递链称为呼吸链呼吸链呼吸链呼吸链。 递氢体、递电子体都起传递电子的作用，又称递氢体、递电子体都起传递电子的作用，又称递氢体、递电子体都起传递电子的作用，又称递氢体、递
6、电子体都起传递电子的作用，又称电电电电 子传递体子传递体子传递体子传递体。第一节第一节 生成生成ATPATP的氧化体系的氧化体系6 线粒体的结构线粒体的结构呼吸链呼吸链呼吸链呼吸链71 1、呼吸链中的组成、呼吸链中的组成 复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体 复合体复合体复合体复合体 复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体 酶名称酶名称酶名称酶名称NADH-Q NADH-Q NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶还原酶还原酶琥珀酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸-Q-Q-Q-Q还原酶还原酶还原酶还原酶Q-CytC Q-CytC Q-CytC Q-CytC 还原酶还原酶还原酶还原酶Cy
7、tC CytC CytC CytC 氧化酶氧化酶氧化酶氧化酶 辅基辅基辅基辅基 FMN FMN FMN FMN，Fe-SFe-SFe-SFe-S FAD FAD FAD FAD， Fe-S Fe-S Fe-S Fe-S 铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，Fe-SFe-SFe-SFe-S 铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，CuCuCuCu8NADH 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9（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶l l酶酶/ /蛋白蛋白l l体内大多数酶体内大多数酶l l黄素蛋白黄素蛋白l l铁硫蛋白铁硫蛋白l lCoQCoQ1010
8、l l辅酶辅酶/ /辅基辅基l lNADNAD+ +/NADP/NADP+ +l lFMNFMNl lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+10（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶l lNADNAD+ +、NADPNADP+ +11l lFMN（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶12l lFe-S（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶FeFe2 2S S2 2, Fe, Fe4 4S S4 4FeFe4 4S S4 4作用：作用： Fe2+ Fe3+e 单电子传递单电子传递13l l泛醌（泛醌（ubiquin
9、one , Qubiquinone , Q） 亦称辅酶亦称辅酶Q Q（Coenzyme Q , CoQCoenzyme Q , CoQ） 人体中：人体中： CoQ CoQ1010A A、结构结构 1.1.含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物2.2.脂溶性脂溶性3.3.是电子传递体中唯一可是电子传递体中唯一可游离游离存在的电子存在的电子 载体（无蛋白）载体（无蛋白）（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶14（1 1）复合物）复合物 NADH-Q NADH-Q 还原酶还原酶l l泛醌（泛醌（ubiquinone , Qubiquinone ,
10、 Q） B B、作用作用：递氢体：递氢体C C、递氢机制递氢机制： 是多种底物进入呼吸链的中心点是多种底物进入呼吸链的中心点15NADH FMNNADH FMN，Fe-S QFe-S Q 复合体复合体的电子传递的电子传递16l l酶酶/ /蛋白蛋白l l琥珀酸琥珀酸l l黄素蛋白黄素蛋白l l铁硫蛋白铁硫蛋白l l细胞色素细胞色素b b560560l l泛醌泛醌l l辅酶辅酶/ /辅基辅基l lFADFADl lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+（2 2）复合物）复合物 琥珀酸琥珀酸- -泛醌还原酶泛醌还原酶17（2 2）复合物）复合物 琥珀酸琥珀酸
11、- -泛醌还原酶泛醌还原酶l l细胞色素细胞色素b b560560l l细胞色素细胞色素cytochrome,Cytcytochrome,CytA A、结构结构：一类含：一类含铁铁卜啉卜啉辅基的色素蛋白辅基的色素蛋白B B、分类分类: Cyta: : Cyta: CytaaCytaa3 3 Cytb: Cytb: CytbCytb562562 、CytbCytb566566、 Cytb Cytb560560 Cytc: Cytc: Cytc Cytc 、 c c1 118（2 2）复合物）复合物 琥珀酸琥珀酸- -泛醌还原酶泛醌还原酶l l细胞色素细胞色素b b560560l l细胞色素细胞色
12、素cytochrome,Cytcytochrome,CytC C、区别区别： 铁卜啉辅基铁卜啉辅基侧链侧链不同不同 铁卜啉辅基与酶蛋白铁卜啉辅基与酶蛋白连接连接方式不同方式不同1920甲酰基甲酰基多聚异戊二烯长链多聚异戊二烯长链21（2 2）复合物）复合物 琥珀酸琥珀酸- -泛醌还原酶泛醌还原酶l l细胞色素细胞色素b b560560l l细胞色素细胞色素cytochrome,Cytcytochrome,CytD.D.作用作用： Cytb,cCytb,c -单电子传递单电子传递 Fe2+ Fe3+e CytaaCytaa3 3 - -以以O O2 2为电子受体为电子受体22（2 2）复合物）复
13、合物 琥珀酸琥珀酸- -泛醌还原酶泛醌还原酶琥珀酸琥珀酸 FADFAD，Fe-SFe-S，CytcCytc560 560 CoQCoQ 复合体复合体的电子传递的电子传递23l l酶酶/ /蛋白蛋白l lCoQCoQl l细胞色素细胞色素b b562 562 /b/b566566l l细胞色素细胞色素c c1 1l l铁硫蛋白铁硫蛋白l l细胞色素细胞色素c cl l辅酶辅酶/ /辅基辅基l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+（3 3） 复合物复合物 Q-cytc Q
14、-cytc还原酶还原酶24l lCytcl l呈水溶性呈水溶性l l与线粒体内膜外表面结合不紧密与线粒体内膜外表面结合不紧密l l易与线粒体内膜分离易与线粒体内膜分离（3 3） 复合物复合物 Q-cytc Q-cytc还原酶还原酶25（3 3） 复合物复合物 Q-cytc Q-cytc还原酶还原酶QHQH2 2 CytbCytb562 562 CytbCytb566 566 ，Fe-SFe-S，CytcCytc1 1 CytcCytc 复合体复合体的电子传递的电子传递26l l蛋白蛋白(13(13条多肽条多肽) )l l1 1条含条含CuCu多肽多肽CuCuA Al l细胞色素细胞色素aaaa
15、3 3l l另另1 1条含条含CuCu多肽多肽CuCuB Bl l辅酶辅酶/ /辅基辅基l lCuCu+ +/Cu/Cu2+2+l lFeFe2+2+/Fe/Fe3+3+l lCuCu+ +/Cu/Cu2+2+（4 4）复合物）复合物 Cytc Cytc 氧化酶氧化酶27（4 4）复合物）复合物 Cytc Cytc 氧化酶氧化酶还原型还原型CytcCytc CuCuA A CytaaCytaa3 3 CuCuB B O O2 2 复合体复合体的电子传递的电子传递28呼呼 吸吸 链链 简简 图图292 2、呼吸链中电子传递体的排列顺序、呼吸链中电子传递体的排列顺序l l根据标准氧还电位根据标准氧
16、还电位E E0 0的高低的高低排列排列 e e e e E E E EO O O O（小）（小）（小）（小） E E E EO O O O（大）（大）（大）（大）l l根根据据电电子子传传递递体体氧氧化化还还原原态态时时的的吸吸收收光光谱变化进行检测谱变化进行检测l l利用阻断剂研究分析利用阻断剂研究分析l l四种复合物的电子传递再造实验四种复合物的电子传递再造实验3031NADH 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 体内两条重要的呼吸链：体内两条重要的呼吸链：（1 1）NADH NADH 氧化呼吸链氧化呼吸链（2 2）琥珀酸氧化呼吸链）琥珀酸氧化呼吸链32三、氧化
17、磷酸化三、氧化磷酸化（oxidative phosphorylationoxidative phosphorylation）概念：概念： 呼吸链中电子的传递过程偶联呼吸链中电子的传递过程偶联ADPADP磷酸磷酸化，生成化，生成ATPATP的方式，称为氧化磷酸化；是的方式，称为氧化磷酸化；是体内产生体内产生ATPATP的主要方式。的主要方式。331 1、氧化磷酸化的偶联部位、氧化磷酸化的偶联部位l lNADHNADH与与Q Q之间之间l lCtyb Ctyb 与与 Cytc Cytc之间之间l lCytaaCytaa3 3 与与 O O2 2之间之间 341 1、氧化磷酸化的偶联部位、氧化磷酸化
18、的偶联部位* *推测氧化磷酸化的偶联部位的方法推测氧化磷酸化的偶联部位的方法: :（1 1） P/OP/O比值：比值： 物质氧化时，每消耗物质氧化时，每消耗1mol1mol氧原子氧原子所消所消耗耗无机磷无机磷的的molmol数（或数（或ADP molADP mol数），或每数），或每消耗消耗1mol1mol氧氧所生成的所生成的ATPATP的的molmol数数. .35l l位置位置位置位置l lNADH QNADH QNADH QNADH Ql lCtyb CytcCtyb CytcCtyb CytcCtyb Cytcl lCytaaCytaaCytaaCytaa3 3 3 3 O O O O
19、2 2 2 2l lEEEE0 0 0 0l lEEEE0 0 0 0 = -0.36v = -0.36v = -0.36v = -0.36vl lEEEE0 0 0 0 = -0.21v = -0.21v = -0.21v = -0.21vl lEEEE0 0 0 0 = -0.53v = -0.53v = -0.53v = -0.53v1 1、氧化磷酸化的偶联部位、氧化磷酸化的偶联部位（2 2） 根据标准氧化还原电位差计算能量根据标准氧化还原电位差计算能量GG0 0= -nFE= -nFE0 036l l位置位置位置位置l lNADH QNADH QNADH QNADH Ql lCtyb
20、CytcCtyb CytcCtyb CytcCtyb Cytcl lCytaaCytaaCytaaCytaa3 3 3 3 O O O O2 2 2 2l lGGGG0 0 0 0l lGGGG0 0 0 0 = -69.5 KJ/mol = -69.5 KJ/mol = -69.5 KJ/mol = -69.5 KJ/moll lGGGG0 0 0 0 = -40.5 KJ/mol = -40.5 KJ/mol = -40.5 KJ/mol = -40.5 KJ/mol l lGGGG0 0 0 0 = -102.3 = -102.3 = -102.3 = -102.3 KJ/molKJ/m
21、olKJ/molKJ/mol1 1、氧化磷酸化的偶联部位、氧化磷酸化的偶联部位（2 2） 根据标准氧化还原电位差计算能量根据标准氧化还原电位差计算能量GG0 0= -nFE= -nFE0 01molADP ATP: G1molADP ATP: G1molADP ATP: G1molADP ATP: G0 0 0 0 = 30.5 KJ/mol = 30.5 KJ/mol = 30.5 KJ/mol = 30.5 KJ/mol三个部分释放的能量足以形成三个部分释放的能量足以形成三个部分释放的能量足以形成三个部分释放的能量足以形成ATPATPATPATP372 2、氧化磷酸化偶联机制、氧化磷酸化偶
22、联机制（1 1） 化学渗透学说化学渗透学说 呼吸链传递电子和质子呼吸链传递电子和质子: : 电子电子-释放的能量释放的能量 质子质子-线粒体内膜的线粒体内膜的内侧（基质侧）内侧（基质侧） 线粒体内膜的线粒体内膜的外侧（膜间隙侧）外侧（膜间隙侧）3839 形成膜化学梯度形成膜化学梯度 H H+ +浓度浓度 pH pH下降下降 跨膜电位差跨膜电位差 能量储存能量储存 H H+ +顺电化学梯度回流顺电化学梯度回流 ADP ATP F ADP ATP F1 1-F-F0 0复合体复合体 ATP ATP合酶合酶能量能量4041l l（F F F F1 1 1 1-F-F-F-F0 0 0 0复合体）复合
23、体）复合体）复合体） ATPATPATPATP合酶合酶合酶合酶l lF F F F1 1 1 1- - - - 球状头部球状头部球状头部球状头部： 柄柄柄柄 ：l lF F F F0 0 0 0- - - -埋于内膜底部埋于内膜底部埋于内膜底部埋于内膜底部 l l含催化含催化含催化含催化ATPATPATPATP合成的活性中心合成的活性中心合成的活性中心合成的活性中心l l调节质子流动及调节质子流动及调节质子流动及调节质子流动及ATPATPATPATP合成的作用合成的作用合成的作用合成的作用l l含质子通道含质子通道含质子通道含质子通道424344三、影响氧化磷酸化的因素三、影响氧化磷酸化的因素
24、1 1、抑制剂、抑制剂（1 1）呼吸链抑制剂：）呼吸链抑制剂： 抑制电子传递抑制电子传递45（2 2 2 2）解偶联剂解偶联剂： 破坏破坏H H+ +的跨膜电位的跨膜电位 ：2 2，4-4-二硝基苯酚二硝基苯酚 （磷酸化破坏）（磷酸化破坏） ADP+Pi ATP ADP+Pi ATP 呼吸链正常呼吸链正常（3 3）氧化磷酸化抑制剂氧化磷酸化抑制剂：抑制抑制 磷酸化：寡霉素磷酸化：寡霉素 H H+ +从质子通道回流从质子通道回流 呼吸链：跨膜电位呼吸链：跨膜电位 质子泵质子泵 _462 2 2 2、ADPADPADPADP的调节作用：的调节作用：的调节作用：的调节作用： 主要调节因素：主要调节因
25、素：主要调节因素：主要调节因素：ADP/ATPADP/ATPADP/ATPADP/ATP比值比值比值比值3 3 3 3、甲状腺激素、甲状腺激素、甲状腺激素、甲状腺激素 Na Na Na Na+ + + +-K-K-K-K+ + + + ATP ATP ATP ATP酶活性酶活性酶活性酶活性 ATP ATP ATP ATP分解分解分解分解 ADP/ATP ADP/ATP ADP/ATP ADP/ATP 氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化三、影响氧化磷酸化的因素三、影响氧化磷酸化的因素474 4、线粒体、线粒体DNADNA突变突变l l裸露环状双螺旋结构，缺乏保护裸露环状双螺旋结构，缺乏保护
26、/ /修复系统修复系统l l突变影响突变影响氧化磷酸化氧化磷酸化功能，功能，ATPATP减少减少l l症状取决于突变程度症状取决于突变程度+ +各器官对各器官对ATPATP的需求的需求 e.g DM e.g DM、高血压、高胆固醇、高血压、高胆固醇、MgMg+降低降低l l母系遗传病，随年龄增长而出现母系遗传病，随年龄增长而出现三、影响氧化磷酸化的因素三、影响氧化磷酸化的因素4849四、四、ATPATP1 1、 ATP ATP分子中的高能磷酸基的来源分子中的高能磷酸基的来源（1 1） 氧化磷酸化：氧化磷酸化： 主要来源主要来源（2 2） 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 在在反应反应过程中过程中,
27、 ,由于分子内部由于分子内部能量重新能量重新分配分配，形成，形成高能磷酸化合物高能磷酸化合物，进一步将，进一步将高高能磷酸基能磷酸基转移给转移给ADPADP，形成，形成ATPATP。50举例：举例： 1,3-1,3-1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 + ADP 3- + ADP 3- + ADP 3- + ADP 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸 + ATP + ATP + ATP + ATP PEP + ADP EP + ATP PEP + ADP EP + ATP PEP + ADP EP + ATP PEP + ADP EP + ATP PK
28、PK PK PK琥珀酰琥珀酰琥珀酰琥珀酰CoA + HCoA + HCoA + HCoA + H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4 + GDP + GDP + GDP + GDP 琥珀酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸 + CoA-SH + + CoA-SH + + CoA-SH + + CoA-SH + GTP GTP GTP GTP + + + + ADP ADP ADP ADP ATP ATP ATP ATP 51（2 2）ATPATP的储存的储存 肌肉中的肌肉中的储存形式：储存形式： 磷酸肌酸（磷酸肌酸（creatine kinase)creatine kinase)四、四、ATPATP5
29、2（3 3） 其它核苷三磷酸其它核苷三磷酸 UTP UTP、CTPCTP、GTPGTP中的高能磷酸基团均来自中的高能磷酸基团均来自ATPATP四、四、ATPATP GDP GDP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶 GTP GTPATP + UDP ADP + UTP ATP + UDP ADP + UTP CDP CTP CDP CTP 53五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运线粒体线粒体线粒体线粒体外外外外膜孔膜孔膜孔膜孔蛋白，蛋白，蛋白，蛋白，10kDa10kDa10kDa10kDa的物质通过的物质通过的物质通过的物质通过线粒体线粒体线粒体线粒体
30、内内内内膜不膜不膜不膜不同的同的同的同的转运体转运体转运体转运体, , , ,对对对对物质有选择性物质有选择性物质有选择性物质有选择性54五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运1.1.胞质中胞质中NADHNADH的氧化的氧化( (线粒体线粒体外外NADHNADH的氧化的氧化) )机制机制: -: -磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭 (glycerophosphate shuttle) (glycerophosphate shuttle) 苹果酸苹果酸- -天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭 (malate-asparate shuttle) (malate-asparate shuttle)5
31、5五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运（1 1）-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭特点：特点：l l线粒体内外的线粒体内外的-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶的的 辅酶不同辅酶不同 胞液胞液-NADNAD+ + 线粒体线粒体-FADFADl lFADHFADH2 2经琥珀酸氧化呼吸链经琥珀酸氧化呼吸链 2ATP2ATPl l主要存在于主要存在于骨骼肌骨骼肌、神经细胞神经细胞 56五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运（1 1）-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭 1.1.胞浆胞浆-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶 2.2.线粒体线粒体-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶2ATP57五、通
32、过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运（2 2）苹果酸穿梭系统）苹果酸穿梭系统 特点：特点： l l苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶的辅酶是的辅酶是NADNAD+ +l l线粒体内的线粒体内的草酰乙酸草酰乙酸生成生成天冬氨酸天冬氨酸 再穿过线粒体膜。再穿过线粒体膜。l l通过通过NADHNADH氧化呼吸链氧化呼吸链 3ATP3ATPl l主要存在于主要存在于肝肝、心肌心肌组织中。组织中。 58五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运（2 2）苹果酸穿梭系统）苹果酸穿梭系统 3ATP3ATP59 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系一、需氧脱氢酶和氧化酶一、需氧脱氢酶和氧化
33、酶1 1、不需氧脱氢酶、不需氧脱氢酶l l概念：概念：此酶能使底物产生此酶能使底物产生活化的氢，活化的氢，以以 某些某些辅酶（基）作为直接受氢体，辅酶（基）作为直接受氢体， 这些酶常见于这些酶常见于呼吸链中的脱氢酶。呼吸链中的脱氢酶。l l分类分类: :（1 1）需）需NADNAD+ +（NADPNADP+ +）脱氢酶类）脱氢酶类 （2 2）需）需FMNFMN（FADFAD）脱氢酶类）脱氢酶类 （3 3）细胞色素体系）细胞色素体系60 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系一、需氧脱氢酶和氧化酶一、需氧脱氢酶和氧化酶2 2、需氧脱氢酶、需氧脱氢酶l l概念：此酶能使底物产生概念：此酶能使底物产
34、生活化的氢，活化的氢，以以 氧和其他试剂（甲烯兰）氧和其他试剂（甲烯兰）作为作为受受 氢体氢体，产物之一是，产物之一是H H2 2O O2 2，辅酶为辅酶为 FADFAD、FMNFMN 。 l l分类分类: :（1 1）L-L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶 （2 2）单胺氧化酶）单胺氧化酶 （3 3）黄嘌呤氧化酶）黄嘌呤氧化酶61 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系一、需氧脱氢酶和氧化酶一、需氧脱氢酶和氧化酶3 3、氧化酶类、氧化酶类 l l概念：概念：此酶能使底物产生此酶能使底物产生活化的氢活化的氢，以以 氧作为唯一受氢体，氧作为唯一受氢体，产物之一是产物之一是 H H2 2O O ，辅基含
35、辅基含铜。铜。 l l分类分类: :（1 1）CytcCytc氧化酶氧化酶 （2 2）酚氧化酶）酚氧化酶 （3 3）抗坏血酸氧化酶）抗坏血酸氧化酶62 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系二、过氧化酶体中的酶类二、过氧化酶体中的酶类1 1、过氧化氢酶、过氧化氢酶catalasecatalase（触酶）（触酶）l l催化反应催化反应: 1: 1分子分子H H2 2O O2 2 提供电子提供电子, , 另另1 1分子分子H H2 2O O2 2 接受电子接受电子 l l辅基辅基: 4: 4个血红素个血红素l l作用：分布广作用：分布广, ,可消除需氧脱氢酶催化可消除需氧脱氢酶催化 反应产生有毒的
36、反应产生有毒的H H2 2O O2 263 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系二、过氧化酶体中的酶类二、过氧化酶体中的酶类2 2 2 2、过氧化物酶（、过氧化物酶（、过氧化物酶（、过氧化物酶（peroxidaseperoxidaseperoxidaseperoxidase）l l催化反应催化反应催化反应催化反应: : : :催化催化催化催化H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2直接氧化酚类直接氧化酚类直接氧化酚类直接氧化酚类/ / / /胺类化合物胺类化合物胺类化合物胺类化合物 l l辅基：血红素辅基：血红素辅基：血红素辅基：血红素l l举例：举例：举例：举例：（1 1
37、1 1）谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶对机体起保护作用对机体起保护作用对机体起保护作用对机体起保护作用（2 2 2 2）临床粪便隐血实验）临床粪便隐血实验）临床粪便隐血实验）临床粪便隐血实验 64 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系三、超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 （superoxide dimutase, SODsuperoxide dimutase, SOD）1 1、活性氧化物的生成和作用：、活性氧化物的生成和作用：l l呼吸链电子传递过程中产生超氧离子呼吸链电子传递过程中产生超氧离子(O(O2 2-.-.) )l lO O2 2-. -. H
38、 H2 2O O2 2 + + . .OHOH l l损伤生物膜、生成脂褐素损伤生物膜、生成脂褐素65 第二节第二节 其他氧化体系其他氧化体系三、超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 （superoxide dimutase, SODsuperoxide dimutase, SOD）2 2、活性氧化物的去除：、活性氧化物的去除：l l超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(SOD)-CuZn-SOD/Mn-SOD(SOD)-CuZn-SOD/Mn-SOD SODSODSODSODl l2O2O2 2-. -. + + 2H 2H H H2 2O O2 2 + O+ O2 2 l l是人体防御内、外环境中超氧离子
39、损伤的是人体防御内、外环境中超氧离子损伤的 重要酶重要酶66四、微粒体中的氧化酶类四、微粒体中的氧化酶类1 1、加单氧酶（、加单氧酶（monooxygenasemonooxygenase）反应体系）反应体系（1 1）概念：）概念： 催化催化一个氧原子一个氧原子加到底物分子上加到底物分子上, ,另一另一个氧原子个氧原子被氢还原成水，又称被氢还原成水，又称混合功能氧混合功能氧化酶化酶(mixed-function oxidase)(mixed-function oxidase)或或羟化酶羟化酶(Hydroxylase)(Hydroxylase)。RH+NADPH+HRH+NADPH+H+ +O+O
40、2 2 ROH+NADP ROH+NADP+ +H+H2 2O O67（2）组成）组成l l蛋白蛋白/酶酶l l黄素蛋白黄素蛋白l l铁硫蛋白铁硫蛋白四、微粒体中的氧化酶类四、微粒体中的氧化酶类1 1、加单氧酶（、加单氧酶（monooxygenasemonooxygenase）反应体系）反应体系 亦称亦称NADPH-CytP450还原酶还原酶l l辅酶辅酶/辅基辅基l lNADP+l lFADl lFe2S2l lCytP45068l l细胞色素细胞色素P450P450（CytP450CytP450）l l命名：属命名：属CytbCytb类，与类，与COCO结合后在结合后在450nm450nm
41、处处 有一强吸收而得名。有一强吸收而得名。l l辅基：血红素辅基：血红素（Fe2+ Fe3+e）l l作用：激活作用：激活O O2 2 将激活的氧加入底物，使底物将激活的氧加入底物，使底物羟化羟化四、微粒体中的氧化酶类四、微粒体中的氧化酶类1 1、加单氧酶（、加单氧酶（monooxygenasemonooxygenase）反应体系）反应体系 亦称亦称NADPH-CytP450还原酶还原酶69（3 3）作用机制）作用机制RH.P450.FeRH.P450.Fe3+3+RHRHROHROHH H2 2O O70四、微粒体中的氧化酶类四、微粒体中的氧化酶类1 1、加单氧酶（、加单氧酶（monooxygenasemonooxygenase）反应体系）反应体系（4 4）生理意义）生理意义- 催化羟化反应催化羟化反应l l胆汁酸、胆固醇的生成胆汁酸、胆固醇的生成l l药物、毒物的转化药物、毒物的转化l l肾上腺皮质、类固醇激素的生物合成肾上腺皮质、类固醇激素的生物合成71四、微粒体中的氧化酶类四、微粒体中的氧化酶类2 2、加双氧酶、加双氧酶l l催催化化氧氧分分子子中中的的2 2个个氧氧原原子子加加到到底底物物中中带带双键的双键的2 2个碳原子上。个碳原子上。l l例如：色氨酸吡咯酶例如：色氨酸吡咯酶色氨酸吡咯酶色氨酸吡咯酶色氨酸吡咯酶色氨酸吡咯酶 O O O O2 2 2 272
