生物氧化与能量代谢蛋白质的代谢

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1、生物氧化蛋白质代谢主讲教师：黄慧聪一、生物氧化概述1、生物氧化的概念2、生物氧化的过程3、生物氧化的特点1、生物氧化的概念生物氧化（BiologicalOxidation）物质在生物体内氧化分解的过程称为生物氧化.糖、脂肪、蛋白质能量+CO2+H2O生物氧化的主要生理意义是为生物体提供能量。2、生物氧化的过程多糖脂肪蛋白质葡萄糖甘油＋脂肪酸氨基酸HCO2TAC乙酰CoAO2H2O能量3、生物氧化的特点体内氧化体外氧化物质氧化方式：加氧、脱氢、失电子物质氧化时消耗的氧量、得到的产物和能量相同。（1）相同点（2）不同点体内氧化体外氧化反应条件：温和剧烈反应过程：分步反应一步反应能量逐步释

2、放能量突然释放产物生成：间接生成直接生成能量形式：热能、ATP热能、光能生物氧化特点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。2.在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。－－－生物能和

3、ATPATP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。提供物质代谢时需要的能量供给机体生命活动时需要的能量生成其他核苷三磷酸生物能及其存在形式ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸A腺苷碱基戊糖核苷腺嘌呤核苷P一磷酸一磷酸（AMP）P～腺苷二磷酸（ADP）P～腺苷三磷酸（ATP）O磷酸核苷酸机械能--运动化学能--合成渗透能--分泌吸收电能--生物电热能--体温光能--生物发光ATP是生物系统能量交换的中心荧火虫ATP的特殊作用ATP的生成和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P机械能(肌肉收缩)渗透能(物质主动转运)化学能(合成代谢)电能(生物电)热

4、能(维持体温)生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。线粒体氧化体系一、呼吸链(RespiratoryChain)1、呼吸链的概念2、呼吸链的组成3、呼吸链的作用1、呼吸链的定义：一系列酶和辅酶按照一定的顺序排列在线粒体内膜上，可以将代谢物脱下的氢（H＋＋e）逐步传递给氧生成水同时释放能量，由于此过程与细胞摄取氧的呼吸过程有关，所以这一传递链称为呼吸链。根据代谢物上脱下氢的受体不同分NADH呼吸链和FADH2呼吸链。2、呼吸链的组成四个酶复合体：复合体I～IV两个可灵活移动的成分：泛醌（Q）和细胞色素C复合体酶辅基复合体ⅠNADH一泛醌还原酶FMN及铁硫蛋白复合体Ⅱ琥珀酸一泛醌还原

5、酶FAD及铁硫蛋白复合体Ⅲ泛醌一细胞色素C还原酶铁卟啉及铁硫蛋白复合体Ⅳ细胞色素C氧化酶Cu及铁卟啉NADH呼吸链H2O12O2O2-MH2还原型代谢底物FMNFMNH2CoQH2CoQNAD+NADH+H+2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c-c1-aa3FeS2H+M氧化型代谢底物FADH2呼吸链FADFADH2琥珀酸FeS2Fe2+2Fe3+细胞色素b-c1-c-aa3CoQH2CoQ12O2O2-2H+H2O延胡索酸接受还原性辅酶上的氢原子对(2H++2e)，使辅酶分子氧化，并将电子对顺序传递，直至激活分子氧，使氧负离子(O2-)与质子对(2H+)结合，生成水。电子对在传递过程

6、中逐步氧化放能，所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应，生成ATP。3.呼吸链的作用二、生物氧化过程中ATP的生成1、氧化磷酸化的概念2、氧化磷酸化的偶联部位3、影响氧化磷酸化的因素1、氧化磷酸化的概念呼吸链传递H给氧生成水的过程，与ADP磷酸化生成ATP的过程相偶联发生称为氧化磷酸化，又称偶联磷酸化。根据生物氧化方式，可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。氧化磷酸化是体内生成ATP的主要方式。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶的作用可使ADP生成ATP。电子传递体系磷酸化是指当电子从

7、NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。2、氧化磷酸化的偶联部位P/O比值每消耗1mol氧原子，所消耗的无机磷摩尔数一对电子通过呼吸链P/O比值：一对电子通过呼吸链时生成ATP的个数1个氧原子2e+OO2-ADP+PiATP无机磷个数生成ATP的个数利用P/O比值推测氧化磷酸化偶联部位：－羟丁酸：P/O＝32e从NADH到O2生成3个ATP琥珀酸