《生物化学》教学课件：生物氧化.pdf

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1、生物氧化（biologicaloxidation）1内容：■生物氧化概述■线粒体氧化体系■其他氧化体系：微粒体、过氧化物酶体2生物氧化概述生物氧化概念糖、脂肪、氨基酸等营养物质，在活细胞内进行一系列的氧化分解，最终生成H2O和CO2、释出能量的过程组织呼吸、细胞呼吸3生物氧化的一般过程蛋白质多糖脂肪生物大分子阶段I甘油,氨基酸•葡萄糖基本脂肪酸结构分子阶段II丙酮酸乙酰-CoA共同的降解产物阶段IIITAC分解代谢NH3H2OCO2终产物4特点1.酶促反应、条件温和2.脱下的氢与氧结合产生H2O

2、,有机酸脱羧产生CO23.逐步释放能量4.细胞自动调控5生物氧化与体外氧化之相同点■物质的氧化方式遵循氧化还原反应的一般规律：脱电子、脱氢、加氧■物质在体内外氧化所消耗的氧量、最终产物（CO2和H2O）和释放能量均相同6生物氧化与体外氧化之不同点7生物氧化与体外氧化之不同点1.由一系列酶催化2.温和条件下逐步进行3.逐步释放能量以高能化合物形式储存4.加氧脱氢，伴有H2O的生成O5.CO2由有机酸脱羧产生COH8生物氧化的途径■线粒体机体产生ATP的主要途径■微粒体、过氧化物酶体不产成ATP的氧

3、化体系与体内代谢物、药物及毒物的清除、排泄有关9生物氧化的实质有机物内电子、H的得失生物氧化的方式氧化作用：加氧、脱氢、失电子还原作用：脱氧、加氢、得电子二者耦联进行H（H++e）——还原当量10第一节线粒体氧化体系呼吸链11线粒体结构与功能简介12一、呼吸链(一）概念代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratorychain)又称电子传递链(electrontransferchain)。
13呼吸链■

4、线粒体内的生物氧化作用依赖于线粒体内膜上一系列酶的作用;■这些酶和辅酶按一定顺序排列在内膜上，与细胞呼吸有关，故称~;■这些酶作为递氢体/递e体，传递e，故又称电子传递链;■组成--递氢体和电子传递体（2H2H++2e）14呼吸链的机制：实质:有机物脱电子、脱氢、加氧总结果:MH氧化态2HO2一系列传递体M1/2O2还原态ATP15（二）氧化呼吸链的组成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-泛醌还原酶
39FMN，Fe-S复合体Ⅱ琥珀酸-泛醌还原酶
4FAD，F

5、e-S复合体Ⅲ泛醌-细胞色素C还原酶
11铁卟啉，Fe-S复合体Ⅳ细胞色素C氧化酶
13铁卟啉，Cu*泛醌和Cytc均不包含在上述四种复合体中。
16呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置17电子载体:NADFMN、FAD铁硫蛋白辅酶Q细胞色素18NAD+和NADP+的结构ORR=H:NAD+;R=HPO:NADP+2319NAD+（NADP+）的加氢和脱氢反应氧化还原反应的变化发生在五价氮和三价氮之间。20FMN和FAD的结构NH2NNOONNCH2OPOPOCH2OO--HCOHOHH

6、HCOHHHOHOHHCOHCH2FMN结构中含核HNN*O3C黄素,发挥功能的部NH位是异咯嗪环H3CN*OFMNAMPFAD21FMN的加氢和脱氢反应RRRHH3CNNOHCNNOHH3CNNOH3HCNHNHNH3NH3CNH3CNOHOHOFMNFMNHFMNH2(õ«ÐÍ»òÑõ»¯ÐÍ)(°ëõ«ÐÍ)(Çâõ«ÐÍ»ò»¹Ô-ÐÍ)FMN结构中含核黄素(B),发挥功能的部位是异咯嗪环222铁硫蛋白(Fe-S)Fe3+Fe2+功能：单电子传递体主要形式：Fe2S2、Fe4S423泛醌

7、的加氢和脱氢反应泛醌（CoenzymeQ,CoQ,Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ），氧化还10原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。
24细胞色素Cytochrome（Cyt)分子中含有血红素铁，以共价形式与蛋白结合，通过Fe3+、Fe2+形式变化传递电子。呼吸链中有5类，即：细胞色素a、a3、b、c、c1，其中a、a含有铜原子。32526功能：单电子传递体+e3+Fe2+Fe-e27呼吸链的组份四个复合体(complex)复合体I（NADH-泛醌还原酶）复合体II（琥珀酸-

8、泛醌还原酶）复合体III（泛醌-细胞色素c还原酶）复合体IV（细胞色素c氧化酶）二个游离组分UQ(CoQ)细胞色素c28复合体Ⅰ：NADH-CoQ还原酶功能：将H从NADH传递给CoQ辅基：FMN，Fe-Sb560复合体Ⅱ：琥珀酸-CoQ还原酶功能：将H从琥珀酸传递给CoQ辅基：FAD、Fe-S、Cytb56029复合体Ⅲ：CoQ-细胞色素C还原酶•功能：将电子从CoQ传递给Cytc•组成：Cytb、Fe-S、Cytc130复合体Ⅳ：细胞色素C氧化酶•功能：将电子从Cytc最终传递到O2•组成：