生物与化学复习资料第六章生物氧化广东医学院

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除生化第六章第六章生物氧化BiologicalOxidation一、生物氧化的基本概念物质在生物体内的氧化分解称生物氧化。主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成CO2和H=0的过程.二、生物氧化的特点（-）氧化方式lo加氧2.脱氢（最主要）3.失电子12/15本章需解决三个问题：能量如何生成？水如何生成？co：如何生成？第一节生成ATP的氧化体系TheOxidationSystemofATPProducing一、呼吸链（respiratorychain）定义：代谢物脱下2H通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与

2、氧结合生成水,这一系列酶和辅酶称为呼吸链。乂称电子传递链（electrontransferchain）。递氢体和电子传递体（2H2H+2e）（一）呼吸链的组成：I.烟酰胺类2.黄素蛋白（FP）3.铁硫蛋白（Fe-S）4.泛配（UQ或Q）5.细胞色素类（Cyt）1 .烟酰胺类NADS尼克酰胺腺喋吟二核甘酸又称辅酶INAD+（氧化型）NADH+H+（还原型）NADP+,尼克酰胺腺喋吟二核甘酸磷酸又称辅酶IINADP+（氧化型）NADPH+H+（还原型）2 .黄素蛋白(flavoproteins)FMN(黄素单核甘酸)+AMP=FAD(黄素腺喋吟二核甘酸)3 .铁硫蛋白(ironsulfurprot

3、ein,Fe-S)FMN(Fe-S)FAD(Fe-S)b4 .泛醒(辅酶Q,UQ,Q)5 .细胞色素(cytochromes,Cyt)细胞色素是一类以铁叶咻为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。细胞色素的传递方向：(笔洗一洗AA散)b、ci>c、aa3(二)呼吸链成分的排列顺序由以下实验确定：标准氧化还原电位特异抑制剂阻断还原状态呼吸链缓慢给氧拆开和重组人线粒体呼吸链复合体复合体酶名称多肽链数辅基复合体INADH-泛醒还原酶39FMN,Fe-S复合体II琥珀酸泛醍还原酶4FAD,Fe-S复合体HI泛酸细胞色素c还原酶io铁咋咻，Fe-S复合体IV细胞色素c氧化酶13铁口

4、卜咻，Cu1 .复合体I：NADH泛酿还原酶将电子从NADH传递给泛酿(ubiquinone,UQ)NADH-FMN;Fe-S-UQ复合体I复合体I的功能底物脱氢NADH+H；FMN、nad+人fmnh(还原型FeSo，Y二氧化型FeS人QM2 .复合体n：琥珀酸-泛酸还原酶城珀酸-FAD;Fe-S;b560UQ复合体II复合体n的功能琥珀酸3 .复合体DI:泛醍细胞色素c还原酶QH2-b562;b566;Fe-S;j-Cytc复合体III4 .复合体IV：细胞色素c氧化酶还原型CytcCu,一>a->Ciig复合体IV（三）主要的呼吸链(Fe-S)1. NADH氧化呼吸链2. F

5、ADH2氧化呼吸链方磷酸甘油脂酰CoAFAD琥珀FAD(Fe-S)Cytbf UQf b(FeSh*CifCfaa # 1/2C>2两条呼吸链的比较相同点：1.将H传递给02生成水；2oH和O2消耗，其它可反复使用；3.UQ是两种呼吸链的汇合点不同点：NADH呼吸链FADH2呼吸链普遍程度较普遍次要起始物NADHFADH2ATP2.51。5二、氧化磷酸化L底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)底物分子内部能量重新分布，生成高能磷酸键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。与呼吸链的电子传递无关.底物水平磷酸化仅见于下列三个反应:1,3 二磷酸甘油酸+ADP

6、磷酸甘油酸激酶3 .磷酸甘油酸+ATP磷酸烯醇式丙酮酸+ADP丙酮酸激酶傩醇式丙酮酸+ATP琥珀 酰 Co A+H3POq+GDP珀酸+Co A+GTP2。氧化磷酸化oxidativephosphorylation指代谢物脱氢经呼吸链传递电子给02生成水的同时，释放能量使ADP磷酸化生成ATP,是氧化反应与磷酸化反应的耦联。又称为耦联磷酸化.(二)氧化磷酸化的偶联部位确定方法:线粒体离体实验测定P/0值P/0比值：每消耗一摩尔0所消耗的P摩尔数。原理：ADP+H3P。4二ATP线粒体离体实验测得的一些底物的P/O比值底物 呼吸链的组成P/0值羟丁酸NAD+一FMN-UQCyt一。22.42.8

7、2.琥珀酸FAD-UQ-Cyt一。21.73.抗坏血酸Cytc-Cytaa?一。20.884.Cytc(Fe2+)Cytaa3>O20.610.68比较1、2,第一个偶联部位NADH-UQ之间比较2、3,第二个偶联部位UQ-Cytc之间比较3、4,第三个偶联部位Cytaa3-。2之间资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除氧化磷酸化偶联部位琥f酸一IFAD(Fe-S)I.一NADH-FMN-CoQ-*Cytb-Cyts-Cytc-Cytaa3f&(F+S)LATpL-ATP一-ATP(二)氧化磷酸化的耦联机制：化学渗透假说(chemiosmotichypothes

8、is)ATP合酶：由亲水部分Fi(a3p3Y68亚基)和疏水部分Fo(aib2c922亚基)组成.三、氧化磷酸化的抑制A.电子传递抑制剂能抑制呼吸链递电子过程的药物或毒物.如：鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥、抗霉素A、BAL、FhS、CO、CN寡霉素等。B.解偶联剂使氧化与磷酸化偶联过程脱离.如:2,4二硝基苯酚，解偶联蛋白各种呼吸链抑制剂的阻断位点抗霉素A、BALCO、CN>及H2s琥臂FAD(Fe-S)NADHfFMN 才 CoQf Cyt b， (Fe-S)=Cyt c2 - Cyt cCyt 晒 f a鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥四、生物氧化过程中ATP的生成（一）高能化合物和

9、高能磷酸化合物高能磷酸键：水解时释放的能量21kJ/molo高能磷酸化合物：含有高能磷酸键的化合物.高能硫酯化合物：含CoASH的化合物。常见的有：磷酸肌酸、磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰磷酸、ATP、GTP、乙酰辅酶A、脂酰辅酶A等。ATP的利用和贮存（一）多磷酸核昔间的能量转移五、胞浆中NADH的氧化(补充)NMP + ATP核昔单磷酸激酶NDP + ADPNDP + ATP核昔二磷酸激酶NTP + ADP（二）磷酸肌酸（CP）是肌肉和脑组织中能量的贮存形式。（三）ATP循环热能（维持体温）氧化磷酸化 底物水平磷酸化胞浆中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。转运机制:a

10、磷酸甘油穿梭(aglycerophosphateshuttle)主要存在于脑和骨胳肌中.苹果酸-天冬氨酸穿梭(malate-asparateshuttle)主耍存在于肝和心肌中。La.磷酸甘油穿梭系统肉2H生成2ATP)NADH+H+000000000S0000000000S磷酸二羟丙酮a .磷酸甘油脱氢酶H2ONAD+a 磷酸甘油500000000000000000000000000000000000ch2ohc=o、ch20- Pich2ohchohJch2o- Pi膜间隙链吸4呼内膜体 粒 线19 / 152 .苹果酸一天冬氨酸穿梭系统肉2H生成3ATP）H.Nooc-ch2-c-coo

11、-谷氨酸 E冬氨酸 转运体KNooc-ch2-c-coo-.一1天冬氨酸I 0呼吸链03Nooc-ch2-ch2-c-coo'-OOC-CH2-C-COO 草酰乙酸NADH+H+、 苹果酸、KN3|OOC-CH2-CH2-C-COO 谷氨酸L-OOC-CH2-C-COQ谷草转氨酶NADH( +H+-OOC-CH2-CH2-C-COO-OOC-CH2-CH2-C-COQ . /a酮戊二酸、NAD+0H-00C-CH2-C-C0Q;0H胞液苹果酸a酮必二酸转运体基质-OOC-CH2-C-COOH苹果酸第二节其他氧化体系一、微粒体氧化体系（一）双加氧酶（转氧酶）（二）单加氧酶（混合功能氧化酶、羟化酶）此酶是细胞色素P450和NADPH-细胞色素P450还原酶组成的多酶复合体（三）意义:参与体内正常物质代谢，如羟化、合成等；参与体内生理活性物质的灭活及药物、毒物解毒转化和代谢清除反应、保护机体。二、过氧化物酶体氧化体系（一）过氧化氢及超氧离子的生成（二）过氧化氢及超氧离子的作用和毒性H2O2：lo强氧化性，可以杀死入侵细菌2o甲状腺细胞中的出。2可以使r氧化成12,生成甲状腺素3。能氧化筑基，使酶失活活性氧：超氧离子、H2o2>羟自由基