第八章-生物氧化PPT课件

.,1,第八章生物氧化,biologicaloxidation,.,2,本章主要内容,概述生物氧化方式线粒体氧化体系生物氧化与能量代谢非线粒体氧化体系,.,3,第一节生物氧化概述,.,4,一、生物氧化概念、意义,.,5,二、生物氧化特点,温和环境（37C中性）酶催化逐步释放能量有机酸脱羧生成CO2有机物脱氢经呼吸链生成H2O,.,6,第二节生物氧化方式,.,7,一、生物氧化中CO2的生成方式：有机酸脱羧,单纯脱羧,-单纯脱羧,-单纯脱羧,氧化脱羧,-氧化脱羧,-氧化脱羧,.,8,二、生物氧化中物质的氧化方式,加氧,RCHO+1/2O2RCOOH,脱氢,RCH2OHRCHO,-2H,加水脱氢,CH3CHOCH3COOH,+H2O,-2H,失电子,Fe2+Fe3+,-e,.,9,第三节线粒体氧化体系,(mitochondrion),.,10,一、呼吸链(respiratorychain),线粒体内膜上一组排列有序的递氢体和递电子体（酶与辅酶）构成的功能单位，也称电子传递链(electrontransportchain),.,11,线粒体呼吸链复合体,FMN,Fe-S复合体,FAD,Fe-S,Cytb复合体,Cytb,Fe-S,Cytc1复合体,Cytaa3,Cu复合体,.,12,二、呼吸链主要成分和作用,递氢体递电子体,烟酰胺(nicotinamide)脱氢酶（NAD+、NADP+）黄素蛋白(flavoprotein)（FMN、FAD）铁硫蛋白(iron-sulfurcluster)（Fe-S）泛醌(Ubiquinone)（CoQ）细胞色素类(Cytochrome)（Cyt）,.,13,烟酰胺(nicotinamide)核苷酸类（NAD+、NADP+）,递氢体,.,14,黄素蛋白(flavoprotein)类（FMN、FAD）,递氢体,.,15,铁硫蛋白(iron-sulfurcluster),Fe2+,Fe3+e-,传递电子方式：,递电子体,.,16,泛醌（CoQ）,(Ubiquinone),递氢体,.,17,细胞色素(Cytochrome)类,Cytb、Cytc1、Cytc、Cytaa3,组成呼吸链的细胞色素:,细胞色素氧化酶,Fe2+,Fe3+e-,递电子体,.,18,细胞色素c辅基,.,19,细胞色素系统传递电子的过程,2Fe2+,2Fe3+,2Fe3+,2Fe2+,2Fe3+,2Fe2+,2Fe3+,2Fe2+,1/2O2,O2-H2O,2H+,2e,2e,2e,2e,2e,bc1c,Cu2+,aa3、,.,20,三、呼吸链主要成分的排列顺序,NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链（FADH2氧化呼吸链）,体内的两条呼吸链：,.,21,NADHFMNQ10CytbCytc1Cytcaa3(Fe-S)(Fe-S),FAD.H2(Fe-S),琥珀酸,2H,2H,2H,2H,2H+,2e,2e,2e,2e,2e,.,22,线粒体呼吸链复合体,FMN,Fe-S复合体,FAD,Fe-S,Cytb复合体,Cytb,Fe-S,Cytc1复合体,Cytaa3,Cu复合体,.,23,四、胞液中的NADH的氧化,胞液中生成的NADH不能自由通透线粒体内膜，必须经过转运机制进入线粒体1、-磷酸甘油穿梭作用（神经组织和骨骼肌）2、苹果酸-天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）,.,24,磷酸甘油穿梭机制示意图,2H,-磷酸甘油穿梭,2ATP,神经组织和骨骼肌,.,25,苹果酸天冬氨酸穿梭,2H,苹果酸-天冬氨酸穿梭,3ATP,肝和心肌,.,26,第四节生物氧化与能量代谢,biologicaloxidationandbioenergetics,.,27,营养物质的氧化分解过程,糖原脂肪蛋白质,葡萄糖脂肪酸氨基酸甘油,乙酰辅酶A,.,28,一、高能化合物的种类,高能磷酸化合物,高能硫脂化合物,水解时释放的自由能30KJ/mol的化合物,CH3COSCoA,.,29,二、高能磷酸化合物ATP的形成,.,30,1、底物水平磷酸化,2、氧化磷酸化,ATP的生成方式,substratelevelphosphorylation,oxidativephosphorylation,.,31,氧化磷酸化偶联部位确认,计算各阶段释放的自由能来推测P/O比值的测定,每消耗1mol原子氧时ADP磷酸化摄取无机磷酸的摩尔数（即合成的ATP的摩尔数）,.,32,呼吸链偶联部位：NADHQ、QCytc、Cytaa3O2,.,33,氧化磷酸化产生ATP的偶联部位,底物NADFMNQbc1caa3O2（Fe-S）,FAD（Fe-S）,底物（琥珀酸）,P,P,P,ADPATP,ADPATP,ADPATP,.,34,三、氧化磷酸化作用机理,（一）线粒体(mitochondrion)结构,线粒体内膜和脊上有许多球状小体突出：ATP合成酶系,.,35,.,36,.,37,.,38,四、影响氧化磷酸化的因素,抑制剂（inhibitor）ADP的调节甲状腺素（thyroxine）的调节线粒体（mitochondrial）DNA突变（mutation）,.,39,（一）抑制剂呼吸链抑制,NADHFMNQbc1caa3O2Fe-S,阿米妥抗霉素ACN、N3-鱼藤酮CO、H2S,机理：阻断氢与电子的传递,.,40,常见解偶联剂：2，4-二硝基苯酚（DNP）作用机理：破坏内膜两侧的电化学梯度而使氧化磷酸化偶联脱离。氧化照常进行，ATP不能生成。,（一）抑制剂解偶联剂,.,41,（二）ADP的调节,ADP/ATP：氧化磷酸化ADP/ATP：氧化磷酸化,.,42,Na+-K+-ATP酶生成,ATP水解,氧化磷酸化,ATP合成,耗氧量和产热量,（三）甲状腺素的调节,诱导,甲状腺素,（thyroxine）,.,43,（四）线粒体DNA突变,mtDNA编码呼吸链复合体的多肽链及蛋白质,mtDNA突变,影响氧化磷酸化,ATP生成减少,mtDNA病,（mitochondrialDNA）,聋、盲、痴呆、肌无力、糖尿病,.,44,五、ATP利用,.,45,代谢物,分解氧化,CO2H2O,能,热能（散发）,化学能（储能）,ATP,ADP,Pi,C,CP,+,能,机械能（肌肉收缩）化学能（合成代谢）渗透能（吸收分泌）电能（神经传导生物电）热能（维持体温）等,ATP的生成和利用,.,46,高能键转移,ATP+,UDPCDPGD