生化(生物氧化)

1、第五章 新陈代谢总论与生物氧化第一节 新陈代谢总论（一）新陈代谢的概念 合成代谢 生物小分子合成为生物大分子 （同化作用(tnghu zuyng)） 需要吸能新陈代谢 能量代谢 物质代谢 分解代谢 释放能量 （异化作用）生物大分子分解为生物小分子特点:1.绝大多数代谢反应是在温和的条件进行 2.反应步骤虽但有严格的顺序性 3.对内外环境条件有高度的适应性，和灵敏的自动调节 4.是生物体自我更新的过程 共二十七页（二）新陈代谢的研究方法 自学（三）生物体内能量代谢的基本规律 (略) (四)高能化合物某些化合物中的化学键水解或发生基团转移时,能释放出较多的自由能,这种键常称为高能键,用”表示,含高

2、能键的化合物叫高能化合物，高能化合物中的高能键在水解时或发生基团转移时均能释放出较多的自由能（5千卡(qink)/mol）. 高能化合物的类型: (五 )ATP的作用 生物体内“能量货币” 共二十七页共二十七页第二节 生物氧化一 生物氧化的概念 营养物质在活细胞内进行氧化分解(fnji),最终生成CO2和H2O并释放大量能量的过程本章着重讨论三个问题:细胞如何利用氧分子把代谢物分子中的氢氧化成水；细胞如何在酶的催化下把代谢物分子中的碳变成二氧化碳；当有机物被氧化时，细胞如何将氧化时产生的能量搜集和贮存起来。 共二十七页二 生物氧化的特点： 1 生物氧化大都在细胞内进行（有水的环境中进行）2 生

3、物氧化所需条件比较温和3 生物氧化全部反应均需有酶、辅酶、及中间传递体的参与。 4 生物氧化过程(guchng)产生能量是逐步释放出来的第三节 生物氧化中CO2的生成分解过程中先转变成含羧基的化合物，再进行脱羧反应所致脱羧反应可以分为两种基本类型:共二十七页1 直接(zhji)脱羧 共二十七页2 氧化(ynghu)脱羧共二十七页共二十七页第四节 生物氧化(ynghu)中水的生成共二十七页一 呼吸链的概念与种类 1.概念: 代谢物上的的氢原子被脱氢酶激活脱落后,经过一系列的传递体最后传递给被激活的氧分子,而生成水同时(tngsh)放出能量的全部体系 传氢体 Co（NAD+），Co（NADP+），

4、FMN、FAD 传递体 传电子体 细胞色素体系b、c1、c、a、a3等 2.呼吸链种类: NADH呼吸链与FADH2呼吸链 (一)NADH呼吸链 (二)FADH2呼吸链 共二十七页共二十七页二 呼吸链的组成 1 烟酰胺脱氢酶类 Vpp 2 黄素脱氢酶类 （黄酶）FP VB2 3 铁硫蛋白类（Fe-S）4 细胞色素类5 CoQ类 三 呼吸链中传递(chund)体的顺序 (E0低) （低场） （E0高）（高场） e共二十七页共二十七页呼吸链抑制剂:凡能阻断(z dun)呼吸链中电子流的物质共二十七页第五节 氧化磷酸化作用 根据(gnj)生物氧化的方式，可将氧化磷酸分为： 底物水平磷酸化 电子传递体

5、系磷酸(主要生成ATP的方式)一 ATP的生成 ADP + Pi + 能量 ATP + H20 AMP + PPi + 能量 ATP + H201 底物水平磷酸化 XP + ADP ATP + X 能量来源:底物分子内部的能量重新分布和集中 2 电子传递体系磷酸化 共二十七页 氧化(ynghu)磷酸化的偶联部位： 共二十七页 一种说法 另一种说法 部位 NADH CoQ FP-FMN CoQ 部位 Cytb Cytc Cytb Cytc1 部位 Cytaa3 O2 Cytaa3 O2电子从NADH传递给O2时， 经过三个偶联部位，故可形成3个ATP，电子从FADH2传递给O2时，经过两个偶联部

6、位，故只能生成2个ATP 解偶联剂:拆散(chi sn)氧化和磷酸化的偶联过程的物质细菌感染发热机理在于细菌产生解联物质:2,4-二硝基苯酚(DNP)共二十七页 P/O比值 每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数，也就是每消耗1mol氧原子所产生ATP的摩尔数 NADH呼吸链中，P/O比值为 3 FADH2呼吸链中，P/O比值为 2 线粒体外NADH的氧化穿梭作用 线粒体具有双层膜的结构，其外膜的通透性较大，而内膜有较严格的透过(tu u)选择性 胞浆中的氢最终通过穿梭交与线粒体内的呼吸链共二十七页A 苹果酸穿梭(chun su)作用 共二十七页B -磷酸甘油穿梭(chun su)作用 共二

7、十七页二 氧化磷酸作用机制 主要有三个假说：1 化学偶联假说 2 结构偶联假说（构象假说） 3 化学渗透假说（支持者较多） 呼吸链中，传氢体和传电子体是间隔交替排列的，且在线粒体内膜中都有特定的位置，催化反应是定向的。 传氢体和传电子体传递的总的结果，可以说有质子泵的功能，当传氢体从内膜内侧接受从底物传来的氢（2H）后，可将其中(qzhng)的两个电子传递给其后的电子传递体，而将两个H+泵出内膜。共二十七页 内膜对H+不能自由通过(tnggu)，泵出膜外侧的H+不能自由返回膜内侧，因而使内膜外侧的H+高于内侧，造成质子浓度的跨膜梯度，此H+差使外侧的pH值较内侧低1.0左右,并使原有的外正内负

8、的跨膜电位增高。两项之和便构成了质子电化学梯度。并且此质子电化学梯度所包含的能量可驱使ADP和Pi反应生成ATP。 Mitchell进一步假说，利用ATP合成酶的特点，将膜外侧的2个H+转化成膜内侧的2个H+，H+逐渐消失，释放出的自由能使ADP与H3PO4合成ATP。 共二十七页共二十七页共二十七页三 ATP合成酶系 共二十七页ATP合成酶或FOF1ATP酶生物功能:在完整的线粒体上使ADP加磷酸合成ATP结构:两个主要组分；FO与F1 F1呈球形，在线粒体内膜上好像一个突出在门上的球形把手，与F1用柄相连，FO是嵌埋在内膜并横跨(hn ku)内膜。F1单独存在时，不能催化ADP与磷酸合成ATP。但能水解ATP生成ADP与磷酸 F1的结晶，MW380000由5种多肽链的9个亚基组成 33共二十七页内容摘要第五章 新陈代谢总论与生物氧化。3.对内外环境条件有高度的适应性，和灵敏的自动调节。3 生物氧化全部反应均需有酶、辅酶、及中间传递体的参与。代谢物上的的氢原子被脱氢酶激活脱落后,经过一系列的传递体最后传递给被激活的氧分子,而生成水同时放出(fn ch)能量的全部体系。传氢体 Co（NAD+），Co（NADP+），FMN、FAD。解偶联剂:拆散氧化