BioOxidation生物氧化演示文稿

BioOxidation生物氧化演示文稿目前一页\总数七十九页\编于十点BioOxidation生物氧化目前二页\总数七十九页\编于十点Section1

decarboxylation

(脱羧基作用)directdecarboxylation(直接脱羧基作用)oxidativedecarboxylation(氧化脱羧基作用)目前三页\总数七十九页\编于十点1.directdecarboxylation目前四页\总数七十九页\编于十点2.oxidativedecarboxylation目前五页\总数七十九页\编于十点Section2

ElectronTransportandOxidativePhosphorylationElectrontransportandoxidativephosphorylationre-oxidizeNADHandFADH2andtraptheenergyreleasedasATP.Ineukaryotes,electrontransportandoxidativephosphorylationoccurintheinnermembraneofmitochondriawhereasinprokaryotestheprocessoccursintheplasmamembrane.目前六页\总数七十九页\编于十点Electrons目前七页\总数七十九页\编于十点Dehydrogenase(脱氢酶);

使代谢物的氢活化、脱落，并将之传递给其他受氢体或传递体。Oxidase(氧化酶);

在生物氧化中，以氧直接为受氢体的氧化还原酶类称为氧化酶。Oxigendase(加氧酶);

催化加氧反应的酶。Carrier(传递体).

生物氧化过程中起着中间传递氢或电子作用的物质，它们既不能使代谢物脱氢，也不能使氢活化。Enzymesinbiologicaloxidation目前八页\总数七十九页\编于十点Dehydrogenase(FMNco-enzyme)以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶目前九页\总数七十九页\编于十点Dehydrogenase(NADco-enzyme)以烟酰胺核苷酸为辅基的脱氢酶目前十页\总数七十九页\编于十点Oxidase(氧化酶)目前十一页\总数七十九页\编于十点RespiratoryChain(呼吸链)：由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶系统组成的这种代谢途径一般称为生物氧化还原链，如果受氢体是氧，则称为呼吸链(RespiratoryChain)Biologcialoxidationsysteminmitochondria目前十二页\总数七十九页\编于十点

至今发现构成呼吸链的组成成分有20多种，可分为5类：以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶；以FMN或FAD为辅酶的黄素酶；铁硫蛋白(iron-sulfurprotein)：存在于线粒体内膜上与传递电子有关的蛋白质;辅酶Q(CoQ)：它是呼吸链中的一种递氢体；细胞色素(Cytochrome简写为Cyt)：属于色蛋白的结合蛋白，其辅基是含铁卟啉的衍生物。Constituentsofrespiratorychain目前十三页\总数七十九页\编于十点目前十四页\总数七十九页\编于十点目前十五页\总数七十九页\编于十点铁硫蛋白(Iron-sulfurprotin)目前十六页\总数七十九页\编于十点目前十七页\总数七十九页\编于十点辅酶Q(CoQ)目前十八页\总数七十九页\编于十点细胞色素(Cytochrom)目前十九页\总数七十九页\编于十点目前二十页\总数七十九页\编于十点NADP在线粒体外生成,主要用于合成代谢，线粒体少量生成的NADP，它在转氢酶的作用下将氢先转给NAD。呼吸链中各组分的排列顺序目前二十一页\总数七十九页\编于十点细胞色素体系目前二十二页\总数七十九页\编于十点琥珀酸氧化呼吸链目前二十三页\总数七十九页\编于十点线粒体中某些底物氧化的呼吸链目前二十四页\总数七十九页\编于十点BiologicaloxidationsystemoutsideMitochondria

微粒体或过氧化体中的氧化体系、高等植物中的一些氧化体系属非线粒体氧化体系目前二十五页\总数七十九页\编于十点微粒体加氧氧化体系目前二十六页\总数七十九页\编于十点目前二十七页\总数七十九页\编于十点过氧化体氧化体系目前二十八页\总数七十九页\编于十点呼吸链末端过氧化氢的生成目前二十九页\总数七十九页\编于十点过氧化氢的处理和利用目前三十页\总数七十九页\编于十点ATP是细胞中重要的高能化合物是产能反应和需能反应重要的能量介质;ATP+H20ADP+PiG0’=-30.5kJ/molADP+H20AMP+PiG0’=-30.5kJ/mol作为磷酸基团供体参与磷酸化反应;葡萄糖+ATP----葡萄糖-6-磷酸+ADPATP参加高能磷酸基团转移的反应.肌酸+ATP----磷酸肌酸(一种高能化合物)+ADP目前三十一页\总数七十九页\编于十点高能磷酸键的生成机制氧化磷酸化作用：代谢物的氧化脱氢作用与ADP的磷酸化相偶联而生成ATP的过程。根据是否需要氧分子参加，又可分为呼吸链磷酸化和底物水平磷酸化。非氧化磷酸化：这种磷酸化既没有氧参加反应，也没有脱氢。目前三十二页\总数七十九页\编于十点呼吸链磷酸化标准电极电位NAD+/NADH+H+： E0’＝-0.32VFMN/FMNH2：E0’＝-0.03V

NADH→FMN：G0’ =-nFE0’ =-2x23.063x[(-0.03)-(-0.32)]x4.184 =-55.6(kJ/mol)Cytb→Cytc：G0’ =-34.7

(kJ/mol)Cytaa3→O2：G0’ =-102.1(kJ/mol)目前三十三页\总数七十九页\编于十点氧化与磷酸化的偶联部位目前三十四页\总数七十九页\编于十点底物磷酸化目前三十五页\总数七十九页\编于十点氧化磷酸化的机制目前三十六页\总数七十九页\编于十点←NAD-目前三十七页\总数七十九页\编于十点目前三十八页\总数七十九页\编于十点目前三十九页\总数七十九页\编于十点目前四十页\总数七十九页\编于十点目前四十一页\总数七十九页\编于十点目前四十二页\总数七十九页\编于十点目前四十三页\总数七十九页\编于十点Problem:

AcidityDuringElectronTransport

Whatcellularcompartmentbecomesacidic(highconcentrationofhydrogenions)duringmitochondrialelectrontransport?A.MitochondrialstromaB.CytoplasmC.EndoplasmicreticulumD.SpacebetweeninnerandoutermitochondrialmembranesE.Thylakoidmembranes

目前四十四页\总数七十九页\编于十点Problem:Dinitrophenol[二硝基酚]Dinitrophenolisanuncoupler,orhastheabilitytoseparatetheflowofelectronsandthepumpingofH+ionsforATPsynthesis.ThismeansthattheenergyfromelectrontransfercannotbeusedforATPsynthesis.50yrsago,DNPwasgivenasadrugtohelppatientsloseweight.Whydoesthiswork?Whywouldthisbedangerous?A.UncouplingtheelectrontransportchainwouldinhibitfermentationanddecreaseATPproduction,apotentiallydangeroussituation.B.Ifelectrontransportdoesn'tproduceATP,thenmuchmoresugarmustbemetabolizedforenergyneeds.VerylowproductionofATPwouldbelethal.目前四十五页\总数七十九页\编于十点目前四十六页\总数七十九页\编于十点目前四十七页\总数七十九页\编于十点目前四十八页\总数七十九页\编于十点Problem:

EffectofpHonMitochondria

IfyouisolatemitochondriaandplacetheminbufferwithalowpHtheybegintomanufactureATP.Why?

A.LowpHincreasestheconcentrationofbasecausingmitochondriatopumpoutH+totheintermembranespaceleadingtoATPproduction.B.ThehighexternalacidconcentrationcausesanincreaseinH+intheintermembranespaceleadingtoincreasedATPproductionbyATPsynthetase.C.LowpHincreasestheacidconcentrationinthemitochondrialmatrix,aconditionthatnormallycausesATPproduction.D.LowpHincreasestheOH-concentrationinthematrixresultinginATPproductionbyATPsynthetase.目前四十九页\总数七十九页\编于十点AnswerB.

ThehighexternalacidconcentrationcausesanincreaseinH+intheintermembranespaceleadingtoincreasedATPproductionbyATPsynthetase.

MitochondrialproductionofATPrequiresaconcentrationgradientofH+,withahighconcentrationattheintermembranespaceandalowconcentrationinthematrix.TheinnermembraneisimpermeabletoH+,buttheoutermembraneofthemitochondriawillallowH+topassthrough.Thus,placingmitochondriainalowpHbufferproducesaH+gradientthatcangenerateATPthroughATPsynthetase.目前五十页\总数七十九页\编于十点线粒体外的氧化磷酸化目前五十一页\总数七十九页\编于十点线粒体外的氧化磷酸化目前五十二页\总数七十九页\编于十点线粒体外的氧化磷酸化目前五十三页\总数七十九页\编于十点线粒体(呼吸链)与疾病

补充材料:目前五十四页\总数七十九页\编于十点线粒体与肿瘤肿瘤细胞线粒体氧化供能降低呼吸链上ＦＭＮ，ＣoQ含量下降原因：肿瘤细胞线粒体肿胀，内膜缺损等结构改变－－－导致电子传递功能下降目前五十五页\总数七十九页\编于十点缺血性损伤缺血时：细胞内ATP下降到０（通常在一分钟内）结果：线粒体失去控制；３０分钟以上，内膜结构和功能发生变化，呼吸链破坏，导致细胞死亡．目前五十六页\总数七十九页\编于十点线粒体DNA突变

（mitochondiraDNA,mtDNA)线粒体脑肌病

mtDNA3243A-G肌阵挛性癫痫

mtDNA8344A-G------线粒体蛋白质合成障碍，复合体I和IV合成下降．线粒体肌病

mtDNA3260A-G肥厚性心肌病复合体I和ＩＶ缺损程度和mtDNA突变程度成正比目前五十七页\总数七十九页\编于十点感觉性耳聋：氨基甙类抗生素导致的耳聋

mtDNA突变药物毒物对呼吸链的影响一些生物制品的作用机制１．氯丙嗪，甲状腺素－蛋白质合成增加２．生长素，胰岛素，催产素－－mt膨大３．氰化物，叠氮钠－－－mt形态改变４．溴化乙锭－－抑制mtDNA复制mtRNA合成目前五十八页\总数七十九页\编于十点生物氧化理论在药物治疗中的应用１．细胞色素C

应用范围：组织缺氧的急救药和辅助用药如：CO中毒，新生儿窒息，高山缺氧，肺功能不全，心肌炎，心绞痛等．２．辅酶Q:肌肉萎缩,牙周病,高血压,肿瘤等

3.辅酶I:进行性肌肉萎缩和肝脏疾病目前五十九页\总数七十九页\编于十点线粒体疾病的总结和展望补充疗法添加呼吸链上所需要的辅酶选择疗法加药物排斥突变的线粒体基因治疗线粒体移植目前六十页\总数七十九页\编于十点选择题练习生物氧化目前六十一页\总数七十九页\编于十点1.呼吸链存在于（）A细胞膜B线粒体外膜C线粒体内膜D微粒体E过氧化物酶体目前六十二页\总数七十九页\编于十点2.下列哪种物质不是NADH氧化呼吸链的组分？A.FMNB.FADC.泛醌D.铁硫蛋白E.细胞色素c目前六十三页\总数七十九页\编于十点3.ATP生成的主要方式是（）A肌酸磷酸化B氧化磷酸化C糖的磷酸化D底物水平磷酸化E高能化合物之间的转化目前六十四页\总数七十九页\编于十点4由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生（）分子ATPA1B2C3D4E0目前六十五页\总数七十九页\编于十点5下例关于高能磷酸键的叙述，正确的是（）A所有高能键都是磷酸键B高能磷酸键只存在于ATPC高能磷酸键仅在呼吸链中偶联D有ATP参与的反应也可逆向进行E所有的生化转变都需要ATP参与目前六十六页\总数七十九页\编于十点6.下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？A丙酮酸脱氢酶B琥珀酸脱氢酶C黄嘌呤氧化酶D细胞色素c氧化酶ESOD目前六十七页\总数七十九页\编于十点7.关于线粒体内膜外H+浓度叙述正确的是()A浓度高于线粒体内B浓度低于线粒体内C可自由进入线粒体D进入线粒体需主动转运E进入线粒体需载体转运目前六十八页\总数七十九页\编于十点8.参与呼吸链电子传递的金属离子是()A铁离子B钴离子C镁离子D锌离子E以上都不是目前六十九页\总数七十九页\编于十点9.呼吸链中,不具有质子泵功能的是()A复合体ⅠB复合体ⅡC复合体ⅢD复合体ⅣE以上都不是目前七十页\总数七十九页\编于十点10.关于超氧化物歧化酶,哪项是不正确的()A可催化产生超氧离子B可消除超氧离子C可催化产生过氧花氢D含金属离子辅基E存在于胞液和线粒体中目前七十一页\总数七十九页\编于十点11.Exceptiron,Cytaa3contain()ion.AZnBMgCCuDMnEK目前七十二页\总数七十九页\编于十点12.WhichonecanbeinhibitedbyCOinrespira