生物氧化和能量转换课件

生物氧化和能量转换第一节概述生物氧化：有机物质在生物体内氧化分解成CO2

和H2O并释放能量的过程。（细胞氧化、细胞呼吸、组织呼吸）生物氧化的特点（1）生物氧化是在细胞内进行的

（2）生物氧化是在温和条件下进行的（3）生物氧化所产生的能量是逐步释放的（4）生物氧化所产生的能量首先转移到一些特殊的高能化合物中生物能与ATP1.ATP是生物能存在的主要形式ATP是能够被生物细胞直接利用的能量形式,是能量的携带者和传递者2.磷酸原以高能磷酸形式贮能的物质统称为..磷酸肌酸、磷酸精氨酸等

高能磷酸化合物高能磷酸化合物：生物体内有一些磷酸化合物,当其磷酸基团水解或转移时，可释放出大量的自由能，这类化合物称为….ATP是生物细胞中最重要的高能磷酸酯类化合物。根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分成以下几种类型。

1,磷氧键型（—O~P)(1)酰基磷酸化合物3-磷酸甘油酸磷酸乙酰磷酸10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸（2）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸7.3千卡/摩尔（3）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔2,磷氮键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。3,硫碳键型酰基辅酶AS-腺苷甲硫氨酸2.1基本知识2.2电子传递链的组成2.3电子传递链抑制剂第二节电子传递链呼吸链：在生物氧化过程中，从代谢物上脱下的氢由一系列传递体依次传递，最后与氧形成水的整个体系成为呼吸链。电子传递链：由于在传递过程中，在很多部位氢原子实际上以质子形式进入基质，仅发生电子转移，因此呼吸链又称为…2.1电子传递链基本知识部位：原核细胞------质膜真核细胞------线粒体内膜分类：

NADH：NADH电子传递链

最初的供氢体

FADH2：FADH2电子传递链

最初的供氢体2.1电子传递链基本知识线粒体结构2.2电子传递链组成电子传递链是一系列电子传递体按对电子亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统电子传递链的主要组分包括：烟酰胺腺嘌呤核苷酸、黄素蛋白、铁硫蛋白、泛醌及细胞色素类重要的两条呼吸链1.NADH氧化呼吸链2.琥珀酸(FADH2)氧化呼吸链IIIIIIVIVIIIII2.3电子传递链抑制剂能够阻断呼吸链中某一特定部位电子传递的物质称为…..第三节氧化磷酸化作用氧化磷酸化（oxidativephosphorylation）

指生物氧化过程中释放出的自由能驱动ADP磷酸化形成ATP的过程氧化磷酸化类型底物水平磷酸化电子传递链的磷酸化3.1ATP的生成方式1氧化磷酸化：

(需O2)

电子从NADH或者FADH2经过电子传递链传递给分子氧时，将释放的能量转移给ADP生成ATP的方式。2底物水平磷酸化：

(不需O2)

在底物氧化过程中，形成某些高能中间产物或某种高能状态，再通过酶的作用使其能量转给ADP生成ATP的过程。底物水平磷酸化：3.2氧化磷酸化的细胞结构基础线粒体组成：外膜、内膜、膜间隙、基质主要功能：进行氧化磷酸化，合成ATP基粒：内膜和嵴的基质面上有许多排列规则的带柄的球状小体，简称…基粒组成：头部(F1)、柄部(OSCP)、基部(F0)F1、OSCP、F0统称ATP合成酶或F1~F0复合体或三联体

ATP生成的结构基础头部:F1,含α，β，γ，δ，ε五种亚基作用：催化ADP和Pi发生磷酸化，生成ATP,

也可水解ATP。基部：F0，作用：具有质子通道的作用，传送质子通过膜到达F1的催化部位柄部：连接F1和F0

作用：控制质子的流动，从而控制ATP的生成速度3.3ATP的生成与P/O的关系P/O

指一对电子通过呼吸链传递到氧时所产生的ATP的分子数NADH呼吸链完全氧化时：P/O=2.5FADH2呼吸链完全氧化时：P/O=1.53.4呼吸链氧化磷酸化的机制三种假说：化学偶联假说高能共价中间产物构象偶联假说高能构象中间产物化学渗透假说1961，P.Mitchell化学渗透学说的内容1)递氢体和递电子体间隔排列,催化定向反应.2)递氢体(复合物I.II.III.)起质子泵作用,把质子从内膜内侧泵到内膜外侧.3)线粒体内膜对质子不透性,于是内膜两侧形成了pH梯度和跨膜电位梯度.4)pH梯度和跨膜电位梯度合称为质子电化学梯度，是推动ATP合成原动力.5)强大的质子流通过嵌在线粒体内膜上的

F1-F0-ATP合成酶(三联体)进入线粒体基质时,释放的自由能推动ATP的合成.化学渗透假说成立的条件：线粒体内膜的完整性和对质子的不透性3.5影响氧化磷酸化的因素(1)．呼吸链电子传递抑制剂：

抑制机理:阻断呼吸链的电子传递,使电子不能传递给氧,而使细胞呼吸停止。(2)．解偶联剂机理:

电子传递与ATP合成两过程分离（线粒体内膜对H+通透性增加）二硝基苯酚：脂溶性，可结合、释放H+细菌、病毒可产生解偶联剂解偶联蛋白：位于棕色脂肪组织的线粒体内膜中，为质子通道，H+回流时产热御寒。DNP作用机理图(3)．氧化磷酸化抑制剂机理：抑制氧化磷酸化,不抑制电子传递.寡霉素：可与ATP合酶的寡霉素敏感蛋白(柄部)结合，阻断质子通道。（4）离子载体抑制剂机理：线粒体内膜增加了对一价阳离子的通透性，破坏了膜两侧的电位梯度3.6线粒体穿梭系统磷酸甘油穿梭

部位：肌肉组织、神经细胞2.