《生物化学生物氧化》PPT课件

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1、第6章生物氧化BiologicalOxidation营养物质在活细胞内彻底氧化分解生成水和二氧化碳，并释放能量的过程，称生物氧化(biologicaloxidation)，又称细胞呼吸(cellularrespiration)。生物氧化的概念生物氧化的三个阶段营养物质基本单位糖原葡萄糖脂肪脂肪酸蛋白质氨基酸CO22HH2O呼吸链ADP+PiATP阶段Ⅰ乙酰CoA阶段Ⅱ阶段ⅢTAC线粒体第一节生物氧化的特点及其酶类一、生物氧化的方式和特点◆酶促反应：体内、近中性、37℃、有水环境；◆CO2：脱羧产生；水：底物

2、脱氢经呼吸链传递电子、泵出质子，与氧结合生成。◆能量：逐步释放，利用率高，合成ATP及维持体温；◆氧化速率：受生理功能需要和内外环境变化调控二、生物氧化中CO2的生成（一）α-脱羧1.α-单纯脱羧RRH2N－C－COOHH2N－C－HHHCO22.α-氧化脱羧CH3C=O+HSCoA+NAD+COOHCH3COSCoA+NADH+H+CO2丙酮酸脱氢酶系氨基酸脱羧酶氨基酸胺丙酮酸乙酰辅酶A(二）β-脱羧1.β-单纯脱羧2.β-氧化脱羧CβH2-COOHCαH-COOHOH+NADP+CβH3Cα-COOHO+NADPH+H+C

3、O2苹果酸酶CβH2-COOHCα=OCOOHCβH3Cα=OCOOH草酰乙酸脱羧酶CO2草酰乙酸丙酮酸苹果酸丙酮酸三、生物氧化的酶类（一）氧化酶（辅基多为含铁和铜的金属离子）（二）需氧脱氢酶（辅基为FMN或者FAD）SH2SFMNorFADFMNH2orFADH2O2H2O2SH2S2Cu2+2Cu+1/2O2O2-2e-H2O2H+(三）不需氧脱氢酶NADH+H+琥珀酸延胡索酸FADFADH2呼吸链琥珀酸脱氢酶乳酸丙酮酸NAD+（四）加氧酶加单氧酶RH+NADPH+H++O2ROH+NADP++H2O加双氧酶（五）过氧化物

4、酶系第二节生成ATP的生物氧化体系(TheOxidationSystemofATPProducing)一、线粒体内膜的转运作用（一）线粒体的结构（structureofmitochondria)内膜外膜基质胞浆膜间隙H+H+H+H+e-e-e-e-（二）线粒体外NADH+H+转运进入线粒体苹果酸-天冬酸穿梭作用（malate-aspartateshuttle）可生成2.5分子ATP主要存在于肝和心肌2.α-磷酸甘油穿梭(α-glycerophosphateshuttle）可生成1.5分子ATP主要存在于脑和骨骼肌苹果酸-天

5、冬酸穿梭Ⅰ：酸性氨基酸载体；Ⅱ：α-酮戊二酸载体；①：天冬氨酸转氨酶；②：苹果酸脱氢酶α-磷酸甘油穿梭主要存在于脑和骨骼肌中内膜外膜膜间隙基质FADH2NAD+FAD-磷酸甘油脱氢酶琥珀酸氧化呼吸链磷酸二羟丙酮-磷酸甘油NADH+H+-磷酸甘油脱氢酶磷酸二羟丙酮-磷酸甘油二、氧化呼吸链(oxidativerespiratorychain)线粒体内膜中由一系列电子传递复合体按一定顺序排列成的链锁性氧化还原体系称为氧化呼吸链,又称电子传递链(electrotranferchain).（一）、呼吸链的组成及作用泛醌不包含在上

6、述四种复合体中。呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置1、复合体Ⅰ(NADH-泛醌氧化还原酶)作用----将NADH+H+中的电子传递给泛醌(1)结构：“L”型NADH+H+NAD+FMNFMNH2还原型Fe-S氧化型Fe-SQQH2膜间隙辅基递电子的机理FMN或FAD中的异咯嗪接受1e、1个H+成半醌型FMN或FAD，再接受1个e、1个H+成还原型FMN或FAD。氧化型FMN或FAD还原型FMN或FAD半醌型FMN或FAD·铁硫蛋白中辅基铁硫中心(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中一个铁原子可进行Fe2+Fe3++e反应传

7、递电子。属于单电子传递体。Ⓢ表示无机硫铁硫簇主要以(Fe-S)、(2Fe-2S)或(4Fe-4S)形式存在，铁硫簇与蛋白质结合称为铁硫蛋白.Fe泛醌（辅酶Q,CoQ,Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。内膜中可移动电子载体，在各复合体间募集并穿梭传递还原当量和电子。在电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。(2)传递电子的机理4Fe-4S2Fe-2S经FMN、2Fe-2S、Q、4Fe-4S传递NADH+H+的两个电子到Q，使之摄取基质2个H+转变为QH2。琥珀酸脱氢

8、→FAD→几种Fe-S→CoQ→QH2经α-磷酸甘油穿梭生成的FADH2，也在此递氢给Q生成QH2。2、复合体Ⅱ功能（琥珀酸-泛醌还原酶）----将电子从琥珀酸传递到泛醌3、复合体Ⅲ功能（泛醌-细胞色素C还原酶）----将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c复合体Ⅲ又叫泛醌-细胞