bk第5章生物氧化

1、（动物和大多数的微生物）指指糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质等有机物在生等有机物在生物体内分解时逐步释放能量，最终生成物体内分解时逐步释放能量，最终生成co2和和h2o的过程。的过程。放能与放能与atpatp合合成相偶联成相偶联机械能机械能-运动运动化学能化学能-合成合成渗透能渗透能-分泌吸收分泌吸收电能电能-生物电生物电热能热能-体温体温光能光能-生物发光生物发光atpatp是生物系统能量交换的中心是生物系统能量交换的中心荧火虫荧火虫atpatp的特殊作用的特殊作用atp贮存形式贮存形式：磷酸肌酸磷酸肌酸作为肌肉作为肌肉和脑组织中能量的和脑组织中能量的一种贮存形式。一种贮存形式。atp ad

2、pn c nhnhch2hoocch3磷酸肌酸po-oo-肌酸n c nh2nhch2hoocch3nadhnadh、泛醌还原酶、泛醌还原酶、 fadhfadh2 2 、细胞色、细胞色素素c c还原酶、细胞色素还原酶、细胞色素c c氧化酶氧化酶 （1）复合体复合体：nadh一泛醌还原酶一泛醌还原酶：该复合体将：该复合体将 电子从电子从nadh经经fmn及铁硫蛋白传给泛醌。及铁硫蛋白传给泛醌。（2）复合体复合体：琥珀酸一泛醌还原酶琥珀酸一泛醌还原酶：该复合体将电：该复合体将电子从琥珀酸经子从琥珀酸经 fad及铁硫蛋白传递给泛醌。及铁硫蛋白传递给泛醌。（3）复合体复合体：泛醌一细胞色素泛醌一细胞色

3、素c还原酶还原酶：该复合体：该复合体将电子从泛醌经将电子从泛醌经cyt b、cyt c1传给传给cyt c。（4）复合体复合体：细胞色素细胞色素c氧化酶氧化酶：该复合体将电子：该复合体将电子从从cyt c经经cyt aa3传递给氧。传递给氧。 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-3、各复合体在线粒体内膜中的位置、各复合体在线粒体内膜中的位置4 4、电子传递链的类型、电子传递链的类型n氧化磷酸化氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经电子传递链与氧结合成水的同时，逐步释放出能

4、量，使adp磷酸化为atp的过程。n光合磷酸化（后面学）光合磷酸化（后面学）n底物水平磷酸化底物水平磷酸化：底物分子中的能量直接以高能键形式转移给adp生成atp的过程。与有氧无关，是细胞无氧氧化取得能量的唯一方式。（在胞浆和线粒体中进行 ）+atp3-p-甘油酸3 3- -p p- -甘甘油油酸酸激激酶酶+adp1,3-bp-甘油酸丙酮酸+atp丙丙酮酮酸酸激激酶酶pep+adp琥珀酰coa+pi+gdp琥琥珀珀酰酰c co oa a合合成成酶酶琥珀酸+coa+gtp2、氧化磷酸化偶联部位、氧化磷酸化偶联部位氧化磷酸化偶联部位：氧化磷酸化偶联部位：复合体复合体、主要根据自由能变化主要根据自由

5、能变化和和p/o比值确定比值确定g=-nfe watpatp形成以电子传递为前提，而呼吸链只有生形成以电子传递为前提，而呼吸链只有生成成atpatp才能推动电子的传递，此为偶联。才能推动电子的传递，此为偶联。w 呼吸链上磷酸化位点：呼吸链上磷酸化位点： nadnadcoqcoq；cytbcytbcytccytc；cytacytao o2 23 3、 氧化磷酸化的偶联机理氧化磷酸化的偶联机理化学偶联假说：化学偶联假说： 1953年年e.c.slater提出提出构象偶联假说构象偶联假说 ：1964年年p.d.boyer提出提出化学渗透假说化学渗透假说(chemiosmotic hypothesis

6、)： 由由p.mitchell 1961p.mitchell 1961年提出年提出: :电子经呼吸链传递电子经呼吸链传递时，可将质子（时，可将质子（h+）从线粒体内膜的基质侧泵到内）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动当质子顺浓度梯度回流时驱动adp与与pi生成生成atp。 f0 f1 cyt c q nadh+h+ nad+ 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 h+ 1/2o2+2h+ h2o adp+pi atp h+ h+ h+ 胞液侧 基质侧基质侧 + + + + + + + + + +

7、 - - - - - - - - - 化学渗透假说详细示意图化学渗透假说详细示意图化学渗透学说的要点是：化学渗透学说的要点是：（1 1）传递体是按特定的顺序排列在线粒体内膜上。）传递体是按特定的顺序排列在线粒体内膜上。（2 2）呼吸链中三大复合物（）呼吸链中三大复合物（即即nadhnadhcoqcoq还原酶还原酶复合物，细胞色素还原酶复合物和细胞色素氧复合物，细胞色素还原酶复合物和细胞色素氧化酶复合物化酶复合物）都具有质子泵的作用。）都具有质子泵的作用。（3 3）质子不能自由通过线粒体内膜，使膜内外形）质子不能自由通过线粒体内膜，使膜内外形成质子浓度的跨膜梯度。成质子浓度的跨膜梯度。（4 4）

8、在线粒体内膜上存在有）在线粒体内膜上存在有atpatp合成酶合成酶，当质子，当质子通过通过atpatp合成酶返回线粒质时，释放出自由能，合成酶返回线粒质时，释放出自由能，驱动驱动adpadp和和pipi合成合成atpatp。nadhfmncoqcytbcytc1cytccytaa3o2fadh2 padp atp padp atp padp atp （fe-s）解偶联剂对底物水平磷酸化无影响。 cyt cq胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 解偶联解偶联 蛋白蛋白热能热能 adp+pi atp 寡霉素寡霉素 由于由于nadhnadh和和nadnad都不能通过扩散跨过都不能通过扩散跨过线粒体内膜，线粒体内膜，胞浆中胞浆中nadhnadh必须经一定必须经一定转转运机制运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。化磷酸化。转运机制转运机制主要有主要有-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭：脑、心肌、骨骼肌脑、心肌、骨骼肌(-g