《氧化磷酸化》PPT课件

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1、第九章生物氧化与氧化磷酸化生物氧化:在有O2条件下，生物体内的糖、脂和蛋白质等营养物质被氧化分解，释放能量，最终转变为CO2和H2O的过程。介绍几个概念:磷酸化:ADP+Pi→ATP１、光合磷酸化２、底物磷酸化３、氧化磷酸化:生物氧化过程中伴随着磷酸化作用。自由能:在一个体系中，能够用来做功的那一部分能量叫自由能。△G=0当一个化学反应达到平衡时；△G<0反应能自发进行，能做有用功；△G>0反应不能自发进行，必须供给反应能量。氧化还原电位:在氧化还原反应中，自由能的变化与反应物供出或得到电子的趋势成

2、比例。这种趋势称为氧化还原电位，通常用E表示。生物体内的标准氧化还原电位用Eo’表示，Eo’值越小，电负性越大，供出电子的倾向越大，即还原力越强;Eo’值越大，电正性越大，得到电子的倾向越大，即氧化能力越强。电子总是由低电位向高电位流动。常见的富能化合物有酸酐类、特殊酯类和磷酰胺酸衍生物。富能化合物ATP具有高能ATP具有高能的原因减少了负电荷的排斥ADP也具有高能能荷细胞的能量状态的一种度量可用能荷来表示，是细胞中高能磷酸状态一种数量上的衡量。能荷的大小可以说明生物体中ATP-ADP-AMP系统的

3、能量状态。[ATP]+0.5[ADP]能荷数值=—————————[ATP]+[ADP]+[AMP]能荷高:增加合成代谢抑制分解增加利用ATP减少ATP能荷低:减少利用ATP增加分解代谢,增加产生ATP。细胞中的能荷可通过ATP、ADP、AMP对一些酶的反应进行变构调节。例如：ATP-ADP系统调节EMP的主要部位是F-6-P和1,6FDP相互转化处:F-6-P+ATP==1,6FDP+ADP。催化此反应的磷酸果糖激酶是变构酶，受到ATP强烈的抑制，但却被AMP和ADP所激活。反之,1,6FDP磷酸

4、酯酶则能受ATP的激活和被AMP所抑制。另外，在TCA中，当细胞或组织的能荷等于1.0时，这时高浓度的ATP和低水平的AMP会降低柠檬酸合成酶和异柠檬酸脱氢酶的活性，从而使TCA环的活性降低以减少呼吸作用向达到调节生成ATP数量的目的。总之:能荷由ATP、ADP和AMP的相对数量决定，它在代谢中起控制作用。高能荷抑制ATP的生成(分解代谢)途径而激活ATP利用(合成代谢)途径。竖起您的耳朵听仔细一、概念:由氢载体和电子载体组成的电子传递系统称为ETC(电子传递链or呼吸链)。第一节　电子传递链(呼吸

5、链)二、组成1.四种:(1)黄素蛋白：与ETC有关的黄素蛋白有两种，分别以FMN和FAD为辅基：a.NADH+H++FMN==NAD++FMNH2两个电子一个质子b.琥珀酸+FAD===延胡索酸+FADH2两个电子两个质子（２）铁-硫蛋白类铁硫蛋白（iron-sulfarprotein）铁硫蛋白含铁原子和硫原子，通过Fe与蛋白质的Cys残基连接，铁一硫蛋白中的一硫簇又称为铁硫中心，常用符号FeS表示，铁硫中心只有一个Fe起氧化还原反应，在呼吸链中作为单电子传递体，不传递氢，每传递一个电子。当处于氧化

6、态时，两个铁原子都为三价，而在还原态时，其中一个铁成为二价，其作用是通过Fe的价态变化而起到传递电子的作用。(3)辅酶Q辅酶Q（CoenzymeQ,CoQ）属于醌类(quinone,Q)，由于它广泛存在于生物系统中，所以又称为泛醌(ubiquinone,ＵQ)，CoQ分子中含有一条由几个异戊二烯聚合而成的长链，在不同生物体内的CoQ，此侧链的长度有所不同，动物n=10，高等植物n=9或10，细菌n=6。细胞色素是以铁卟啉为辅基的蛋白质，因为有颜色，又广泛存在于生物细胞中，故称为细胞色素，其血红素Fe

7、3+时为氧化型。接受一个电子呈Fe2+时为还原型，因此细胞色素在呼吸链中作为单电子传递体。(4)细胞色素(CytochromeCyt)由于对动物的呼吸链了解得更清楚，在基础生化中以动物呼吸链为典型代表。①Cyt种类：在动物细胞线粒体的呼吸链中至少有5种细胞色素，即b、c1、c、a和a3。②结合状态：其中CytC为可溶性蛋白质，它以静电作用结合在线粒体内膜的外表面，结合松、易分离提纯，其它4种细胞色素都结合在内膜中。2细胞色素（Fe3+）+2e→2细胞色素（Fe2+），各种细胞色素中只有细胞色素a3可

8、以直接与氧分子为电子受体，生成氧离子O=。细胞色素电子传递：细胞色素C的氧化型和还原性的吸收光谱以上各种氢递体或电子传递体大多数紧密地镶嵌在线粒体内膜上成为膜结构的主要组成部分，传递体相互联系可以结合成大分子复合物称为呼吸链复合物。三、呼吸链中传递体的顺序及电子传递过程中自由能的变化1.电子传递体的顺序2.呼吸链中氢和电子的传递是有严格顺序和方向的，上图总结了电子传递体组成及其顺序:(1)四个复合体组成；(2)电子来自两个方向:复合体Ⅰ、复合体Ⅱ；(3)复合体Ⅰ、Ⅱ、