氧化还原体系

1、氧化还原体系 供氢体与递氢体 化学专业2010级化学三班王金 学号201000111110一、供氢体与递氢体概念主要内容二、供氢体与递氢体物质的作用机理介绍三、部分还原性物质的实用功能介绍供氢体（hydrogen donor ）供氢体指氧化还原反应中脱去氢被氧化的那个物质。其本身具有还原性，是还原剂。由于脱氢实际上是脱下一个质子和一个电子(H=H+e-)，故也可统称为供电子体(electron donor)。在线粒体内膜电子传递链中，则同一物质既是受电子体又是供电子体，顺序地起传递电子或电子和质子的作用。（生物氧化内容）目前的学习中常见的供氢体一、谷胱甘肽二、维生素C三、维生素E 谷胱甘肽谷胱

2、甘肽(glutathione, GSH)是体内重要的还原肽是体内重要的还原肽谷胱甘肽谷胱甘肽的分子中有一个特殊的的分子中有一个特殊的肽键，是由肽键，是由谷氨酸的谷氨酸的羧基与半胱氨酸的羧基与半胱氨酸的氨基缩合而成。氨基缩合而成。由于由于GSH中含有一个活泼的巯基很容易氧化，中含有一个活泼的巯基很容易氧化，二分子二分子GSH脱氢以二硫键相连成氧化型的谷胱脱氢以二硫键相连成氧化型的谷胱甘肽（甘肽（GSSG）。）。谷胱甘肽的其它作用谷胱甘肽的其它作用一方面是体内的自由基清除剂，它可与许一方面是体内的自由基清除剂，它可与许多自由基多自由基(烷自由基、过氧自由基、半酪自烷自由基、过氧自由基、半酪自由基由

3、基)作用，表示为：作用，表示为：R+GSHRH+GS，2GSGSSG二、谷胱甘肽可以保护红细胞免受外源性二、谷胱甘肽可以保护红细胞免受外源性和内源性氧化剂的损害，除去氧化剂毒性和内源性氧化剂的损害，除去氧化剂毒性即：即： 2GSH+H202GSSG+2H20。 另外，谷胱甘肽能抑制黑色素生成酶的另外，谷胱甘肽能抑制黑色素生成酶的活性，防止皮肤老化及色素沉着，改善皮活性，防止皮肤老化及色素沉着，改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。 现在的很多美白高科技产品采用了此现在的很多美白高科技产品采用了此技术，例如美白针等。技术，例如美白针等。 是某些氧化还原酶的辅酶，对巯基

4、酶的是某些氧化还原酶的辅酶，对巯基酶的(SH基基)有保护作用，具有防止过氧化物累积的功能。有保护作用，具有防止过氧化物累积的功能。 在临床上用作治疗眼角膜疾病；解除丙烯酯、氟在临床上用作治疗眼角膜疾病；解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物；的解毒药物； 运动营养食品和功能食品添加剂等。运动营养食品和功能食品添加剂等。 被称为长寿因子和抗衰老因子被称为长寿因子和抗衰老因子维生素维生素C（Vitamin C ，Ascorbic Acid)又名又名L-抗坏血酸抗坏血酸 ,分子式分子式C6H8O6 ，2,3,4,5,6-五羟基五羟

5、基-2-己烯酸己烯酸-4-内酯内酯 酸性，具有较强的酸性，具有较强的还原性，加热或在还原性，加热或在溶液中易氧化分解，溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易在碱性条件下更易被氧化，为己糖衍被氧化，为己糖衍生物生物 CCOHOCHOCCCH2OHHHOHO维生素维生素C可以使氧化型谷胱甘肽转变为还原型可以使氧化型谷胱甘肽转变为还原型谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSH），因此，运用谷胱甘肽时，），因此，运用谷胱甘肽时，与维生素与维生素C并用，能够提高其功效并用，能够提高其功效。维生素维生素C脱氢维生素脱氢维生素CGSSG2GSH还原产物还原产物过氧化脂类过氧化脂类谷胱甘肽还原酶谷胱甘肽还原酶谷胱甘肽过氧化物酶

6、谷胱甘肽过氧化物酶维生素维生素E 6- 6-羟苯骈二氢吡喃衍生物羟苯骈二氢吡喃衍生物 维生素维生素E E对对氧氧十分十分敏感敏感，极易被氧化而保护其他，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。中最有效的抗氧化剂。 维生素维生素E生理作用生理作用 （1 1）抗不育）抗不育 （2 2）保护肌肉）保护肌肉 （3 3）维持红细胞的正常形态和功能）维持红细胞的正常形态和功能 （4 4）减少组织细胞内）减少组织细胞内脂褐素脂褐素产生，从而延缓衰老过程。产生，从而延缓衰老过程。 （5 5）与维生素）与维生素C C复合复合具有一定的具有一定的防癌防癌作用。作

7、用。缺乏症缺乏症 （1 1）缺乏时引起不育或流产。）缺乏时引起不育或流产。 （2 2）引起肌肉萎缩及营养型退化）引起肌肉萎缩及营养型退化 递氢体递氢体 递氢体递氢体是电子呼吸链的组成部分，辅是电子呼吸链的组成部分，辅酶酶1、黄素酶和、黄素酶和FP、辅酶、辅酶Q传递链酶和辅酶在线粒体内膜上按一传递链酶和辅酶在线粒体内膜上按一定的顺序排列组成的递氢和递电子体系定的顺序排列组成的递氢和递电子体系主要由下列五类电子传递体组成，它主要由下列五类电子传递体组成，它们是：烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、们是：烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类及辅酶铁硫蛋白类、细胞色素类及辅酶Q（又称（又称泛

8、醌）。泛醌）。烟酰胺脱氢酶类烟酰胺脱氢酶类 烟酰胺脱氢酶类（烟酰胺脱氢酶类（nicotinamine dehydrogenases）以）以NAD+和和NADP+为辅酶为辅酶 ，这类酶催化脱氢时，其辅酶这类酶催化脱氢时，其辅酶NAD+或或NADP+先和先和酶的活性中心结合，然后再脱下来。酶的活性中心结合，然后再脱下来。 它与代谢物脱下的氢结合而还原成它与代谢物脱下的氢结合而还原成NADH 或或NADPH。当有受氢体存在时，。当有受氢体存在时，NADH 或或NADPH 上的氢可被脱下而氧化为上的氢可被脱下而氧化为NAD+或或NADP+。 辅酶辅酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD

9、+)辅酶辅酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)NAD+NADP+)五价五价尼克酰胺核苷酸的作用原理：尼克酰胺核苷酸的作用原理：RHCONH2N+CRHHCONH2N+ + H H+ + e e+ + H H+ + + H H+ +NAD+或或NADP+NADH+或或NADPH+尼克酰胺中的吡啶氮为五价吡啶氮为五价，能可逆的接受电子成为三价，同时与氮对位的碳与氮对位的碳也较活泼，能可逆的加氢脱氢，反应时可接受一个氢原子和一个电子，所以仍有一个质质子子留在介质中三价三价黄素脱氢酶类（黄素脱氢酶类（flavin dehydrogenases）黄素脱氢酶类是以黄素脱氢酶

10、类是以黄素单核苷酸黄素单核苷酸(FMN) 或或黄素黄素腺嘌呤二核苷酸腺嘌呤二核苷酸(FAD )作为辅基。这些酶所催作为辅基。这些酶所催化的反应是将底物脱下的一对氢原子直接传递化的反应是将底物脱下的一对氢原子直接传递给给FMN或或FAD 而形成而形成FMNH2 或或FADH2。 FMN或或FAD的作用机制的作用机制FMNH其传递氢的机制是其传递氢的机制是FMN 或或FAD 的异咯嗪环上第的异咯嗪环上第1 位及第位及第10 位两个氮原子能反复地进行位两个氮原子能反复地进行加氢加氢和和脱氢脱氢反应，因此反应，因此FMN、FAD 同同NAD+、NADP+的作用一样，也是递氢体的作用一样，也是递氢体铁硫蛋白类铁硫蛋白类（iron-sulfur proteins）的分子其活）的分子其活性部分含有性部分含有两个活泼的硫和两个铁原子两个活泼的硫和两个铁原子在线粒体内在线粒体内膜上与黄素酶或细胞色素形成复合物，它们的功能膜上与黄素酶或细胞色素形成复合物，它们的功能是以是以铁的可逆氧化还原铁的可逆氧化还原反应传递电子反应传递电子,因此铁硫蛋因此铁硫蛋白是单电子传递体。白是单电子传递体。Fe2+-e+eFe3+辅酶辅酶Q(简称简称CoQ）又名）又名泛醌泛醌是一类脂溶性是一类脂溶性的化合物的化合物,其分子中的其分子中的苯醌苯醌结构能可逆地加结构能