生物氧化PPT课件

.第1，9章生物氧化，2 .2，什么是生物氧化？概念：糖、脂肪、蛋白质等生物燃料物质在生物体内氧化分解，逐渐释放能量，最终产生CO2和H2O的过程。(细胞)呼吸作用(生物氧化在组织细胞内进行，消耗O2，释放CO2，因此生物氧化也称为组织呼吸或细胞呼吸作用)。)方法：添加氧、脱氢、电子损失。问题：我们体内的生物氧化与有机物的体外氧化燃烧有何不同？3，回答：同点化学本质(物质，能量)不同点条件，工艺(CO2生成，H2O生成，能量生成呼吸链)点火-酶催化CO2，H2O，能量生成位置氧化过程中必然伴随着生物还原反应的发生。水是许多生物氧化反应的氧捐赠者。通过水脱氢直接参与了氧化反应。在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是异步的。氧化过程中脱落的氢质子和电子通常由NADH等各种载体传递到氧气中，产生水。生物氧化是一个阶段性的过程。每个阶段都由特殊的酶催化，每个阶段反应的产物可以分离。这样逐步进行的反应模式有助于在温和的条件下释放能量，提高能源利用率。通过与ATP合成相结合，生物氧化释放的能量转换为生物可直接利用的生物能源ATP。生物氧化的特性，6，生物氧化主要讨论三个方面：(1)细胞如何通过酶作用将有机化合物的碳转化为二氧化碳？(2)酶发挥作用后，细胞怎样利用分子氧将有机化合物中的氢氧化成H2O？(？(3)有机化合物氧化成CO2和H2O时释放的能量如何存储在ATP中？(？7，二氧化碳的生成，身体中二氧化碳的生成，不是代谢产物的碳原子与氧直接结合的结果，而是酶催化的代谢基质经过一系列脱氢、水等反应，转化为含有羧基的化合物，然后通过脱复反应生成二氧化碳，其中氧更多来自H2O分子。生物氧化有时需要H2O，有时会产生H2O！直接脱羧，(-脱羧)，(-脱羧)，氧化脱羧，脱羧伴随着氧化(脱氢)。9，水的生成呼吸链，生物氧化中H2O的生成生物氧化中生成的H2O，由代谢基质中提取的氢由呼吸链和氧结合而成。从概念代谢产物中分离出来的氢原子对(2H)，通过多种酶和辅酶催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合，产生水。这一系列酶和辅酶也称为呼吸链(respiratorychain)，又称为电子传递链(electrontransferchain)，10，注意，(1)这个过程跟细胞呼吸(呼吸产生的氧气)有关，因此这个输送链称为呼吸链。(。(2)酶和辅酶在线粒体内膜中按一定顺序排列。(。传递氢的酶和传递辅酶氢载体电子的酶和辅酶电子体氢载体，电子体都有传递电子的作用。11，呼吸链的作用是接收还原性辅酶的氢原子对(2H 2e)，氧化辅酶分子，激活分子氧，将氧负离子(O2-)和质子对(2H)结合，传递电子对顺序，直到产生水。电子在传递过程中逐步氧化氧化释放能量，产生可承诺量，产生由能量驱动的ADP和无机磷酸化反应。12、第一节生成ATP的氧化系统呼吸链；氧化磷酸化；影响氧化磷酸化的因素第二节不同氧化系统氧脱氢酶和氧化酶；过氧化物酶的酶；超氧化物dismutase微孢子虫的酶，13，第一节是ATP的氧化系统，1，呼吸链(电子传递链):氢载体和传递电子在线粒体内膜构成称为呼吸链的氢传递链反应系统。(a)呼吸链的组成，14，线粒体结构，呼吸链。15，16，cytc，q，细胞侧，基质侧，线粒体内膜，17，氧化酶，2e，H2O，1/2O2，电子载体，氢载体，脱水辅酶-2H，MH2，NADH链，辅酶q，18，NADH链是最终氧化大部分有机物氢的途径！19，FADH2链从fadh2开始，没有“I”复合，替换为“”复合，其馀部分与NADH链相同。呼吸链组成1。复合-NADH-泛醌还原酶：黄素蛋白和铁硫蛋白(辅助FMN，Fe-S)组成：FMN铁硫蛋白，铁硫蛋白3354电子载体Fe3 eFe2，20，21，功能氢载体CoQ 2HCoQH2，泛醌即辅酶q，化学本质脂溶性醌(也称为泛醌)，氧化状态，还原状态。22，2。复合琥珀酸-泛醌还原酶的黄素蛋白(FAD)、铁硫蛋白和细胞色素(蛋白质)b560、细胞色素(蛋白质)a、a3、b、c、C1共，以卟啉铁为辅助，类，23，3复合体-泛醌-细胞色素c还原酶，细胞色素b(Cytb562，b566)，C1蛋白铁硫蛋白功能3354转移电子，24，4复合-细胞色素c氧化酶，组成3354Cyta Cyta3 2铜(Cu)的离子功能向氧传递电子(名称氧化Cytc)，25，NADH氧化呼吸链，FADH2氧化呼吸链，呼吸链各成分的排列顺序(呼吸链间道)。26，NADH链，FADH2链，1，2，3，Q，C，2，为什么是这个顺序？Q、3、C、4、27，每个载体的Eo，复合配置，链阻塞测试问题：NADH链NADHFMNCoQbc1caa3O2是否确定每个出现的“传递反应”Eo大小顺序？答案：升序。Eo-0.32 0.30 0.04(或0.1)0.070.220.250.290.82，(2)确定呼吸链中载体的顺序，28、氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)，氧化氧化还原反应磷酸化(oxidativephosphorylation)，特别是ADP磷酸化ATP(能量存储)，这取决于氧化方法，两种类型的1基质水平磷酸化，即代谢产物分子中的ADP(或GDP)厌氧ATP形成机制，2电子传递系统氧化磷酸化：在呼吸链电子传递过程中生成耦合ADP磷酸化ATP，也称为耦合磷酸化。与电子传递链相关的有氧ATP形成机制。基质水平磷酸化是通过米切尔1961年提出的，31，x射线衍射技术分析其结构，然后只在三种反应中发现。这种“势能”由质子从膜间的腔返回基质时，位于线粒体内膜的ATP合成酶进行ATP合成。ATP合成机制、ATP合成酶的分子结构、32，P/O比和氧化磷酸化的耦合部位，研究氧化磷酸化的最常用方法是线粒体或其制剂的P/O比和电化学实验。P/O比率是指每次消耗1摩尔氧时消耗武器磷酸的摩尔数。根据消耗的无机磷酸摩尔数间接测定ATP生成。P/O比率：每次物质氧化时消耗1摩氧原子所消耗的武器，即人的摩尔(或ADP摩尔)数，即生成ATP的摩尔数。实验：-羟基丁酸，细胞色素c (Fe2)，P/O=2.4至2.8生成3ATP，P/O=1.7生成2ATP，P/O=0.88生成1ATP，34，氧化磷酸化的结合部分，p/o比：物质氧化时一摩尔氧原子消耗的武器摩尔量。35，实验显示NADH呼吸链的P/O值为3。也就是说，每次消耗1摩尔氧原子，就会形成3摩尔atp，FADH2呼吸链的P/O值为2。也就是说，消耗1摩尔氧原子就形成2摩尔atp。36，ATP发生的所有部分都是电位差较大的地方。例如，在NADH呼吸链中生成的ATP的三个部分的E0值在这三个部分中具有较大的“跳动”，并且大于0.2伏。，37，自由能变化，每合成摩尔ATP 30.5kj(7.3 kcal)大约每0.2V天可以发射30.5 kj，分段，电位变化()，自由能变化 g=-nf，38，3，影响氧化磷酸化的因素，(a)呼吸链抑制剂，mh2，NADH，-0.32，fmn，-0.30，-CoQ，0.10，b，39，2。偶联剂：氧化与磷酸化相结合工艺的分离实例：二硝基苯酚、三氧化磷酸化抑制剂：电子传递和ADP磷酸化抑制实例：寡聚霉素(2) ADP的调节ATP/ADP比率是调节氧化磷酸化速度的重要因素。ATP/ADP比率降低会加快氧化磷酸化。ATP/ADP比率增加时，氧化磷酸化速度减慢。40，(c)甲状腺激素间接影响氧化磷酸化的速度。因为甲状腺激素在细胞膜中激活Na，K -ATP酶，增加ATP水解，降低ATP/ADP比率，加快氧化磷酸化。总效果：ATP合成，ATP分解也表现为耗氧，热甲状腺功能亢进：发热，呼吸，情绪激动，线粒体DNA(线粒体DNA)氧自由基氧化磷酸化突变ATP呼吸链和线粒体蛋白质合成mtDNA疾病线粒体DNA病衰老相关。(4)线粒体DNA突变，42，4，ATP等高能磷酸化合物，ATP的结构，ATP的功能，为身体的各种生理活动提供能量，形成磷酸中代谢产物的参与酶的共价键修饰，高能磷酸键和高能磷酸键化合物，高能磷酸键：水解时释放的能量大于21KJ/mol的磷酸键经常为PATP水解时释放的能量为30.5KJ/mol高能磷酸化合物：包含高能磷酸键的化合物，45，多种高能磷酸化合物的生成和能量转换，腺苷酸激酶，二磷酸核苷酸激酶，肌酸磷酸肌酸激酶(creatinephosphate，CP)，肌酸，49、ATP的作用，作为能量载体提供合成代谢或分解代谢初期所需的能量；供给身体生活活动所需的能量。核苷三磷酸生成(NTP)；将高能磷酸键存储为磷酸肌酸。ATP在能源运输中的位置和作用，ATP是细胞内的“能源货币”ATP是生物界常用的能源供应物质，称为“共同货币”。ATP分子包含两个高能磷酸酐结合，能水解能源供应。ATP水解为ADP并提供能量后，通过氧化磷酸化重新合成形成ATP循环。ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体。51，5，线粒体外NADH的梭状回，细胞液中3-磷酸甘油酯或乳酸的脱氢均可产生NADH。这个NADH通过穿梭系统进入线粒体氧化磷酸化，生成H2O和ATP。52，细胞液中NADH的氧化磷酸化，NADH，nad，磷酸二羟丙酮，-磷酸甘油，线粒体内膜，1，-磷酸甘油穿梭，-磷酸甘油，FAD，磷酸二羟丙酮，53，酵的分解，NADH，醋酸，天冬氨酸，NAD，苹果酸，苹果酸，NAD，醋酸，NADH，天冬氨酸，NADH呼吸链，2一对h进入NADH呼吸链并生成3个ATP。NADH，nad，谷氨酸-天冬氨酸载体，苹果酸-酮戊二酸载体，苹果酸，醋酸，-酮戊二酸，谷氨酸，细胞液，线粒体内膜，55，56，57，第二节非线粒体氧化系统与ATP合成无关，但重要的生理功能。58，1，有微粒子氧化系统，主要在细胞光滑的内部网络中进行。在催化分子氧中，两个氧原子各自产生不同的反应。其中一个o在最终分子中，另一个o与NADPH的两个h一起形成H2O，不生成ATP。33343加单氧化酶。RH NADPH O2 roh nadph2o，生理功能：生成胆酸中央核氢氧化；引入不饱和脂肪酸双键；激活维生素d；药物，致癌物质，毒物的氧化解毒等。2 .过氧化物酶系，在过氧化物酶中相对简单的氧化反应。过氧化物酶含有更多