生物氧化和能量转换ppt课件.ppt

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1、第七章生物氧化和能量转换生物氧化和能量转换生物氧化概述(了解)电子传递链及内部氧化体系(掌握,重点)氧化磷酸化作用(掌握,重点)第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念*有机分子(主要包括糖、脂肪和蛋白质)在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量的过程。生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应,所以又称为细胞氧化或细胞呼吸。糖脂肪蛋白质CO2和H2OO2能量ADP+PiATP热能二、生物氧化的特点释放的能量转化成ATP被利用转换为光和热,散失生物氧化体外燃烧细胞内温和条件高温或高压、干燥条件一系列酶促反应无机催化剂逐步氧化放能,能量利用

2、率高能量爆发释放糖原三酯酰甘油蛋白质葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoATCA2H呼吸链H2OADP+PiATPCO2*生物氧化的一般过程三、高能化合物高能键:水解时能释放出20.92kj以上自由能的键。用符号“~”表示。高能化合物:含有高能键的化合物。高能磷酸化合物:机体内含有很多磷酸化合物,其磷酰基团水解时可释放出大量的自由能,这类化合物称为高能磷酸化合物。高能化合物的类型⑴磷氧键型(-O~P)①酰基磷酸化合物氨酰腺苷酸②焦磷酸化合物③烯醇式化合物磷酸烯醇式丙酮酸⑵磷氮键型(-N~P)磷酸肌酸磷酸精氨酸⑶硫碳键型(-C~S)①甲硫键化合物②硫酯键化合物酰基辅酶A*

3、ATP的特殊作用ATP在传递能量方面起着转运站的作用。它是能量的携带者和转运者,但并不是能量的贮存者。有贮能作用的物质是磷酸肌酸和磷酸精氨酸。磷酸肌酸作为肌肉、脑和神经组织中能量的一种贮存形式。ATP的生成和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸底物水平磷酸化电子传递链磷酸化~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)热能(维持体温)生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。第二节电子传递链及内部氧化体系定义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(respir

4、atorychain)又称电子传递链(electrontransferchain)。组成递氢体和电子传递体(2H2H++2e)一、呼吸链的概念二、电子传递链的基本组成①烟酰胺腺嘌呤核苷酸NAD+和NADP+的结构R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+NAD+(NADP+)和NADH(NADPH)相互转变氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间在呼吸链中只有NAD+参与,NADP+一般不参与②黄素蛋白黄素蛋白的辅基有两种:黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)发挥功能的部位是异咯嗪环第1位和第5位的两个氮原子③铁硫蛋白铁硫蛋白中辅基铁硫簇(F

5、e-S)含有等量铁原子和硫原子,其中铁原子可进行Fe2+Fe3++e反应传递电子。Ⓢ表示无机硫铁硫蛋白SS无机硫半胱氨酸硫泛醌(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),是一种脂溶性的醌类化合物,是电子传递链中唯一非蛋白组分。④泛醌⑤细胞色素细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类,根据它们吸收光谱不同而分类。呼吸链中细胞色素至少有Cyta、Cyta3、Cytb、Cytc和Cytc1。基质:三羧酸循环酶系、脂肪酸beta氧化作用酶系等内膜:电子传递链组分、ATP合酶等习题乙醛酸循环的概念是什么?在植物和微生物中有一个与三羧

6、酸循环相类似,其代谢中间产物有乙醛酸的循环,这个生化过程没有形成二氧化碳,保留了碳素。整个过程相当于用两分子乙酰CoA形成一分子琥珀酸。磷酸戊糖途径的概念是什么?在生物体内,葡萄糖除了通过糖酵解、三羧酸循环进行分解外,还存在另一条氧化分解途径,即磷酸戊糖途径,又称磷酸己糖支路。该途径在胞质中进行,将葡萄糖还原为另一种代谢能,即NADPH的过程。呼吸链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。有贮能作用的物质是?磷酸肌酸和磷酸精氨酸三、电子传递链及其各组分的排列顺序•呼吸链的各组分在线粒体

7、内膜上是按一定顺序排列的,在线粒体内膜上主要有两条呼吸链:NADH氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链NADH-Q还原酶Q细胞色素bc1复合物细胞色素C细胞色素c氧化酶O2琥珀酸-Q还原酶FADH2NADH*NADH、泛醌和Cytc均不包含在上述四种复合体中。呼吸链复合体名称和组成呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液侧基质侧线粒体内膜e-e-e-e-e-功能:将电子从NADH传递给泛醌(ubiquinone)复合体ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-S1.复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶NADH+H

8、+NAD+

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