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文档简介
一、生物氧化概念有机物在生物体内的氧化包括物质分解和产能呼吸作用O2CO2+H2O细胞呼吸(微生物)一、生物氧化概念呼吸作用O2CO2+H2O细胞呼吸(微生1二、生物氧化的特点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应条件温和(水溶液,中性pH和常温)。氧化进行过程中,必然伴随生物还原反应的发生。水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。在生物氧化中,碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子,通常由各种载体,如NADH等传递到氧并生成水。二、生物氧化的特点2生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。生物氧化释放的能量,通过与ATP合成相偶联,转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步3本质
生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体在生物体内,它有三种方式:加氧氧化电子转移
三、生物氧化的本质及过程O2苯丙氨酸酪氨酸本质生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是4乳酸脱氢酶
脱氢氧化乳酸脱氢酶脱氢氧化5
在无氧条件下,兼性生物或厌气生物能利用细胞中的氧化型物质作为电子受体,将燃料分子氧化分解,这称为无氧氧化。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。2.无氧氧化在无氧条件下,兼性生物或厌气生物能利用细胞中的氧化型物质作63.有氧氧化
生物氧化在有氧和无氧条件下都能进行。在有氧条件下,好气生物或兼性生物吸收空气中的氧作为电子受体,可将燃料分子完全氧化分解,这称为有氧氧化。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。3.有氧氧化7氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)NADH泛醌还原酶呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。有机物在生物体内的氧化包括物质分解和产能根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。再通过QH2-cyt,c还原酶、cyt.铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。所以它既是一种脱氢酶,也是一种还原酶。ATP是生物能存在的主要形式活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。c所携带的电子传递给O2。生物能及其存在形式生物能和ATPATP是生物能存在的主要形式ATP是能够被生物细胞直接利用的能量形式。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。高能化合物生物体通过生物氧化所产生的能量,除一部分用以维持体温外,大部分可以通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATP中。氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:生物8根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分成以下几种类型:磷氧键型
酰基磷酸化合物3-磷酸甘油酸磷酸乙酰磷酸10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分成以下几种类型:9氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸10Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.Cu+Cu2+的互变,将cyt.细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。水是许多生物氧化反应的氧供体。(1)ATP产生的数量铁硫蛋白通过Fe3+Fe2+变化起传递电子的作用细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。Cu+Cu2+的互变,将cyt.细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。QH2-cyt.简写为QH2-cyt.在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生焦磷酸化合物ATP(三磷酸腺苷)焦磷酸7.3千卡/摩尔Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。焦磷酸化11烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔12氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔13硫酯键型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸酰基辅酶A硫酯键型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸酰基辅酶A14甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸15四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大量的能量,这一过程是通过呼吸链来完成的。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在16(1)概念及位置呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。在真核生物细胞内,它位于线粒体内膜上,原核生物中,它位于细胞膜上。2.呼吸链respiratorychain(电子传递链electrontransportchain)(1)概念及位置2.呼吸链respiratorychain17线粒体呼吸链线粒体呼吸链18(2)组成
呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。(2)组成19生物化学第五章生物氧化完美版课件20生物化学第五章生物氧化完美版课件21偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。为一种脂溶性醌类化合物。3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。根据所消耗的无机磷酸摩尔数,可间接测出ATP生成量。呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应条件温和(水溶液,中性pH和常温)。各种细胞色素的辅基结构略有不同。2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)c还原酶由9个多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。Cu+Cu2+的互变,将cyt.Cu+Cu2+的互变,将cyt.NADH:还原型辅它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得到的产物。NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子供体之一。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生22铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。它主要以(2Fe-2S)或(4Fe-4S)形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。铁硫蛋白通过Fe3+
Fe2+
变化起传递电子的作用铁硫蛋白铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与23NADH泛醌还原酶简写为NADHQ还原酶,即复合物I,它的作用是催化NADH的氧化脱氢以及Q的还原。所以它既是一种脱氢酶,也是一种还原酶。NADHQ还原酶最少含有16个多肽亚基。它的活性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白。FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质子,形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以进一步将电子转移给Q。
NADHQ还原酶
NADH+Q+H+=========NAD++QH2NADH泛醌还原酶24NADH泛醌还原酶NADH泛醌还原酶25(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
泛醌(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋26简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线粒体内膜上的一种跨膜蛋白复合物,其作用是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c(cyt.c)的还原。
QH2-cyt.c还原酶QH2+2cyt.c(Fe3+)====Q+2cyt.c(Fe2+)+2H+QH2-cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。
泛醌细胞色素c还原酶简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线27(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别为血红素A、B和C。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。细胞色素主要是通过Fe3+
Fe2+
的互变起传递电子的作用的。细胞色素(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物28它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体,位于线粒体内膜外表,属于膜周蛋白,易溶于水。它与细胞色素c1含有相同的辅基,但是蛋白组成则有所不同。在电子传递过程中,cyt.c通过
Fe3+
Fe2+
的互变起电子传递中间体作用。
细胞色素c(cyt.c)它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体,位于线粒体内膜外表29简写为cyt.c氧化酶,即复合物IV,它是位于线粒体呼吸链末端的蛋白复合物,由12个多肽亚基组成。活性部分主要包括cyt.a和a3。
细胞色素c氧化酶简写为cyt.c氧化酶,即复合物IV,它是位于线粒体呼吸30cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。cyt.aa3可以直接以O2为电子受体。在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生
Cu+
Cu2+
的互变,将cyt.c所携带的电子传递给O2。cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原31琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中间产物,它在琥珀酸-Q还原酶(复合物II)催化下,将两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt,c还原酶、cyt.c和cyt.c氧化酶将电子传递到O2。琥珀酸-Q还原酶也是存在于线粒体内膜上的蛋白复合物,它比NADH-Q还原酶的结构简单,由4个不同的多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。琥珀酸-Q还原酶的作用是催化琥珀酸的脱氢氧化和Q的还原。琥珀酸-Q还原酶琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中间产物,它在琥珀32(3)作用
呼吸链的作用是接受还原性辅酶上的氢原字对(2H++2e),使辅酶分子氧化,并将电子对顺序传递,直至激活分子氧,使氧负离子(O2-)与质子对(2H+)结合,生成水。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。(3)作用33其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。c所携带的电子传递给O2。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。苯丙氨酸酪氨酸NADH泛醌还原酶氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:活性部分主要包括cyt.活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。Cu+Cu2+的互变,将cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。各种细胞色素的辅基结构略有不同。氧化磷酸化oxidatirephosphorylation为一种脂溶性醌类化合物。生物氧化是一个分步进行的过程。氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:Cu+Cu2+的互变,将cyt.氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:水是许多生物氧化反应的氧供体。
在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。3.氧化磷酸化oxidatirephosphorylation其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。在生物氧化过程中,氧化34底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化的过程中,形成了某些高能磷酸化合物的中间产物,通过酶的作用可使ADP生成ATP。电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化35
研究氧化磷酸化最常用的方法是测定线粒体或其制剂的P/O比值和电化学实验。P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。根据所消耗的无机磷酸摩尔数,可间接测出ATP生成量。实验指明NADH呼吸链的P/O值是3,即每消耗一摩尔氧原子就可形成3摩尔ATP,FADH2呼吸链的P/O值是2,即消耗一摩尔氧原子可形成2摩尔ATP。(1)ATP产生的数量研究氧化磷酸化最常用的方法是测定线粒体或其制剂的P/O比值36
ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.2伏以上。(2)ATP产生的部位ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH37
氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:化学耦联学说、结构耦联学说与化学渗透学说,化学渗透学说的主要论点呼吸链存在于线粒体内膜之上,当氧化进行时,呼吸链起质子泵作用,质子被泵出线粒体内膜之外侧,造成了膜内外两侧间跨膜的化学电位差,后者被膜上ATP合成酶所利用,使ADP与Pi合成ATP。(3)ATP产生的机理氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三38抑制剂电子传递链抑制ATP合成解偶联剂(uncouplers)
2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂抑制剂电子传递链(4)氧化磷酸化的抑制剂和解39本章小结生物氧化的概念与作用NADH,FADH2的彻底氧化呼吸链(电子传递链)磷酸化组成与存在位点,作用机制,抑制剂底物水平磷酸化,氧化磷酸化,ATP产生底数量与位置,解偶联剂本章小结生物氧化的概念与作用组成与存在位点,作用机制,抑制剂40生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。简写为QH2-cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。各种细胞色素的辅基结构略有不同。c(Fe2+)+2H+本质生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体在生物体内,它有三种方式:在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:即底物被氧化的过程中,形成了某些高能磷酸化合物的中间产物,通过酶的作用可使ADP生成ATP。(电子传递链electrontransportchain)这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。呼吸链respiratorychainNADH:还原型辅为一种脂溶性醌类化合物。化学渗透学说的主要论点电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。氧化磷酸化oxidatirephosphorylation氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。氨甲酰41四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大量的能量,这一过程是通过呼吸链来完成的。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在42线粒体呼吸链线粒体呼吸链43(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
泛醌(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋44简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线粒体内膜上的一种跨膜蛋白复合物,其作用是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c(cyt.c)的还原。
QH2-cyt.c还原酶QH2+2cyt.c(Fe3+)====Q+2cyt.c(Fe2+)+2H+QH2-cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。
泛醌细胞色素c还原酶简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线45(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别为血红素A、B和C。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。细胞色素主要是通过Fe3+
Fe2+
的互变起传递电子的作用的。细胞色素(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物46cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。cyt.aa3可以直接以O2为电子受体。在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生
Cu+
Cu2+
的互变,将cyt.c所携带的电子传递给O2。cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原47苯丙氨酸酪氨酸呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。aa3可以直接以O2为电子受体。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂Cu+Cu2+的互变,将cyt.c氧化酶,即复合物IV,它是位于线粒体呼吸链末端的蛋白复合物,由12个多肽亚基组成。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。泛醌细胞色素c还原酶这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。c(Fe3+)====Q+2cyt.活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。Cu+Cu2+的互变,将cyt.(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别为血红素A、B和C。组成与存在位点,作用机制,抑制剂c(Fe2+)+2H+c所携带的电子传递给O2。生物氧化在有氧和无氧条件下都能进行。c还原酶由9个多肽亚基组成。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。泛醌细胞色素c还原酶琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中间产物,它在琥珀酸-Q还原酶(复合物II)催化下,将两个高能电子传递给Q。生物氧化是一个分步进行的过程。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。抑制剂电子传递链氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:NADH泛醌还原酶它的活性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白。生物氧化在有氧和无氧条件下都能进行。每一步都由特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。简写为QH2-cyt.因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。c氧化酶将电子传递到O2。各种细胞色素的辅基结构略有不同。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。生物氧化是一个分步进行的过程。在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。aa3可以直接以O2为电子受体。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。Cu+Cu2+的互变,将cyt.呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。活性部分主要包括cyt.在真核生物细胞内,它位于线粒体内膜上,原核生物中,它位于细胞膜上。c还原酶由9个多肽亚基组成。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。还原型FMNH2可以进一步将电子转移给Q。3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:c所携带的电子传递给O2。所以它既是一种脱氢酶,也是一种还原酶。NADH,FADH2的彻底氧化通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。呼吸链存在于线粒体内膜之上,当氧化进行时,呼吸链起质子泵作用,质子被泵出线粒体内膜之外侧,造成了膜内外两侧间跨膜的化学电位差,后者被膜上ATP合成酶所利用,使ADP与Pi合成ATP。)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。NADHQ还原酶生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。c(Fe2+)+2H+(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。NADH,FADH2的彻底氧化呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。NADHQ还原酶(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大量的能量,这一过程是通过呼吸链来完成的。它的活性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白。泛醌细胞色素c还原酶Cu+Cu2+的互变,将cyt.四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。
在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。3.氧化磷酸化oxidatirephosphorylation苯丙氨酸酪氨酸c还原酶由9个多肽亚基组成。48一、生物氧化概念有机物在生物体内的氧化包括物质分解和产能呼吸作用O2CO2+H2O细胞呼吸(微生物)一、生物氧化概念呼吸作用O2CO2+H2O细胞呼吸(微生49二、生物氧化的特点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应条件温和(水溶液,中性pH和常温)。氧化进行过程中,必然伴随生物还原反应的发生。水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。在生物氧化中,碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子,通常由各种载体,如NADH等传递到氧并生成水。二、生物氧化的特点50生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。生物氧化释放的能量,通过与ATP合成相偶联,转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步51本质
生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体在生物体内,它有三种方式:加氧氧化电子转移
三、生物氧化的本质及过程O2苯丙氨酸酪氨酸本质生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是52乳酸脱氢酶
脱氢氧化乳酸脱氢酶脱氢氧化53
在无氧条件下,兼性生物或厌气生物能利用细胞中的氧化型物质作为电子受体,将燃料分子氧化分解,这称为无氧氧化。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。2.无氧氧化在无氧条件下,兼性生物或厌气生物能利用细胞中的氧化型物质作543.有氧氧化
生物氧化在有氧和无氧条件下都能进行。在有氧条件下,好气生物或兼性生物吸收空气中的氧作为电子受体,可将燃料分子完全氧化分解,这称为有氧氧化。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。3.有氧氧化55氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)NADH泛醌还原酶呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。有机物在生物体内的氧化包括物质分解和产能根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。再通过QH2-cyt,c还原酶、cyt.铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。所以它既是一种脱氢酶,也是一种还原酶。ATP是生物能存在的主要形式活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。c所携带的电子传递给O2。生物能及其存在形式生物能和ATPATP是生物能存在的主要形式ATP是能够被生物细胞直接利用的能量形式。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。高能化合物生物体通过生物氧化所产生的能量,除一部分用以维持体温外,大部分可以通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATP中。氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:生物56根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分成以下几种类型:磷氧键型
酰基磷酸化合物3-磷酸甘油酸磷酸乙酰磷酸10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔根据生物体内高能化合物键的特性可以把他们分成以下几种类型:57氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸58Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.Cu+Cu2+的互变,将cyt.细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。水是许多生物氧化反应的氧供体。(1)ATP产生的数量铁硫蛋白通过Fe3+Fe2+变化起传递电子的作用细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。Cu+Cu2+的互变,将cyt.细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。这些生物有的以有机物分子作为最终的氢受体(如厌氧发酵),有的则以无机物分子作为氢受体(如微生物中的化能自养菌对NO3-、SO42-的利用)。QH2-cyt.简写为QH2-cyt.在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生焦磷酸化合物ATP(三磷酸腺苷)焦磷酸7.3千卡/摩尔Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。焦磷酸化59烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔60氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔61硫酯键型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸酰基辅酶A硫酯键型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸酰基辅酶A62甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸63四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大量的能量,这一过程是通过呼吸链来完成的。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在64(1)概念及位置呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。在真核生物细胞内,它位于线粒体内膜上,原核生物中,它位于细胞膜上。2.呼吸链respiratorychain(电子传递链electrontransportchain)(1)概念及位置2.呼吸链respiratorychain65线粒体呼吸链线粒体呼吸链66(2)组成
呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。(2)组成67生物化学第五章生物氧化完美版课件68生物化学第五章生物氧化完美版课件69偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。为一种脂溶性醌类化合物。3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。根据所消耗的无机磷酸摩尔数,可间接测出ATP生成量。呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应条件温和(水溶液,中性pH和常温)。各种细胞色素的辅基结构略有不同。2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)c还原酶由9个多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。呼吸链又叫电子传递体系或电子传递链,它是代谢物上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原子,而生成水的全部体系。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。细胞色素主要是通过Fe3+Fe2+的互变起传递电子的作用的。Cu+Cu2+的互变,将cyt.Cu+Cu2+的互变,将cyt.NADH:还原型辅它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得到的产物。NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子供体之一。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生70铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。它主要以(2Fe-2S)或(4Fe-4S)形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。铁硫蛋白通过Fe3+
Fe2+
变化起传递电子的作用铁硫蛋白铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与71NADH泛醌还原酶简写为NADHQ还原酶,即复合物I,它的作用是催化NADH的氧化脱氢以及Q的还原。所以它既是一种脱氢酶,也是一种还原酶。NADHQ还原酶最少含有16个多肽亚基。它的活性部分含有辅基FMN和铁硫蛋白。FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质子,形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以进一步将电子转移给Q。
NADHQ还原酶
NADH+Q+H+=========NAD++QH2NADH泛醌还原酶72NADH泛醌还原酶NADH泛醌还原酶73(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
泛醌(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋74简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线粒体内膜上的一种跨膜蛋白复合物,其作用是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c(cyt.c)的还原。
QH2-cyt.c还原酶QH2+2cyt.c(Fe3+)====Q+2cyt.c(Fe2+)+2H+QH2-cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。
泛醌细胞色素c还原酶简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线75(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别为血红素A、B和C。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。细胞色素主要是通过Fe3+
Fe2+
的互变起传递电子的作用的。细胞色素(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物76它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体,位于线粒体内膜外表,属于膜周蛋白,易溶于水。它与细胞色素c1含有相同的辅基,但是蛋白组成则有所不同。在电子传递过程中,cyt.c通过
Fe3+
Fe2+
的互变起电子传递中间体作用。
细胞色素c(cyt.c)它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体,位于线粒体内膜外表77简写为cyt.c氧化酶,即复合物IV,它是位于线粒体呼吸链末端的蛋白复合物,由12个多肽亚基组成。活性部分主要包括cyt.a和a3。
细胞色素c氧化酶简写为cyt.c氧化酶,即复合物IV,它是位于线粒体呼吸78cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。cyt.aa3可以直接以O2为电子受体。在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生
Cu+
Cu2+
的互变,将cyt.c所携带的电子传递给O2。cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原79琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中间产物,它在琥珀酸-Q还原酶(复合物II)催化下,将两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt,c还原酶、cyt.c和cyt.c氧化酶将电子传递到O2。琥珀酸-Q还原酶也是存在于线粒体内膜上的蛋白复合物,它比NADH-Q还原酶的结构简单,由4个不同的多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。琥珀酸-Q还原酶的作用是催化琥珀酸的脱氢氧化和Q的还原。琥珀酸-Q还原酶琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中间产物,它在琥珀80(3)作用
呼吸链的作用是接受还原性辅酶上的氢原字对(2H++2e),使辅酶分子氧化,并将电子对顺序传递,直至激活分子氧,使氧负离子(O2-)与质子对(2H+)结合,生成水。电子对在传递过程中逐步氧化放能,所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应,生成ATP。(3)作用81其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。c所携带的电子传递给O2。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。苯丙氨酸酪氨酸NADH泛醌还原酶氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:活性部分主要包括cyt.活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。Cu+Cu2+的互变,将cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。各种细胞色素的辅基结构略有不同。氧化磷酸化oxidatirephosphorylation为一种脂溶性醌类化合物。生物氧化是一个分步进行的过程。氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:Cu+Cu2+的互变,将cyt.氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:水是许多生物氧化反应的氧供体。
在生物氧化过程中,氧化放能反应常常有吸能的磷酸化反应偶联发生。偶联反应将氧化释放的一部分自由能用于无机磷参加的高能磷酸键生成反应。这种氧化放能反应与磷酸化吸能反应的偶联,称为氧化磷酸化作用。根据生物氧化方式,可将氧化磷酸化分为底物水平磷酸化及电子传递体系磷酸化。3.氧化磷酸化oxidatirephosphorylation其活性部分含有辅基FAD和铁硫蛋白。在生物氧化过程中,氧化82底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化的过程中,形成了某些高能磷酸化合物的中间产物,通过酶的作用可使ADP生成ATP。电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。通常所说的氧化磷酸化是指电子传递体系磷酸化。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上发生磷酸化作用。即底物被氧化83
研究氧化磷酸化最常用的方法是测定线粒体或其制剂的P/O比值和电化学实验。P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷酸的摩尔数。根据所消耗的无机磷酸摩尔数,可间接测出ATP生成量。实验指明NADH呼吸链的P/O值是3,即每消耗一摩尔氧原子就可形成3摩尔ATP,FADH2呼吸链的P/O值是2,即消耗一摩尔氧原子可形成2摩尔ATP。(1)ATP产生的数量研究氧化磷酸化最常用的方法是测定线粒体或其制剂的P/O比值84
ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.2伏以上。(2)ATP产生的部位ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH85
氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:化学耦联学说、结构耦联学说与化学渗透学说,化学渗透学说的主要论点呼吸链存在于线粒体内膜之上,当氧化进行时,呼吸链起质子泵作用,质子被泵出线粒体内膜之外侧,造成了膜内外两侧间跨膜的化学电位差,后者被膜上ATP合成酶所利用,使ADP与Pi合成ATP。(3)ATP产生的机理氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三86抑制剂电子传递链抑制ATP合成解偶联剂(uncouplers)
2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenolDNP)(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂抑制剂电子传递链(4)氧化磷酸化的抑制剂和解87本章小结生物氧化的概念与作用NADH,FADH2的彻底氧化呼吸链(电子传递链)磷酸化组成与存在位点,作用机制,抑制剂底物水平磷酸化,氧化磷酸化,ATP产生底数量与位置,解偶联剂本章小结生物氧化的概念与作用组成与存在位点,作用机制,抑制剂88生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。简写为QH2-cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。因为有氧氧化燃烧完全,产能多,所以,只要有氧气存在,细胞都优先进行有氧氧化。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。各种细胞色素的辅基结构略有不同。c(Fe2+)+2H+本质生物氧化的本质是电子的得失,失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体在生物体内,它有三种方式:在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:氧化与磷酸化作用如何耦联尚不够清楚,目前主要有三个学说:即底物被氧化的过程中,形成了某些高能磷酸化合物的中间产物,通过酶的作用可使ADP生成ATP。(电子传递链electrontransportchain)这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。呼吸链respiratorychainNADH:还原型辅为一种脂溶性醌类化合物。化学渗透学说的主要论点电子传递体系磷酸化是指当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系(呼吸链)传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化为ATP的全过程。氧化磷酸化oxidatirephosphorylation氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。氨甲酰89四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在生物体内NADH和FADH2的彻底氧化可以产生大量的能量,这一过程是通过呼吸链来完成的。四、NADH和FADH2的彻底氧化(末端电子传递链)1.在90线粒体呼吸链线粒体呼吸链91(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
泛醌(简写为Q)或辅酶-Q(CoQ):它是电子传递链中唯一的非蛋92简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线粒体内膜上的一种跨膜蛋白复合物,其作用是催化还原型QH2的氧化和细胞色素c(cyt.c)的还原。
QH2-cyt.c还原酶QH2+2cyt.c(Fe3+)====Q+2cyt.c(Fe2+)+2H+QH2-cyt.c还原酶由9个多肽亚基组成。活性部分主要包括细胞色素b和c1,以及铁硫蛋白(2Fe-2S)。
泛醌细胞色素c还原酶简写为QH2-cyt.c还原酶,即复合物III,它是线93(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a,b,c和c1等,组成它们的辅基分别为血红素A、B和C。细胞色素a,b,c可以通过它们的紫外-可见吸收光谱来鉴别。细胞色素主要是通过Fe3+
Fe2+
的互变起传递电子的作用的。细胞色素(简写为cyt.)是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物94cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原子。cyt.aa3可以直接以O2为电子受体。在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生
Cu+
Cu2+
的互变,将cyt.c所携带的电子传递给O2。cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外,还含有铜原95苯丙氨酸酪氨酸呼吸链由许多个组分组成,参加呼吸链的氧化还原酶有烟酰胺脱氢酶类、黄素脱氢酶类、铁硫蛋白类、细胞色素类、辅酶Q类等。ATP产生的部位都是有大的电位差变化的地方,例如,NADH呼吸链生成ATP的三个部位是:E0'值在此三个部位有大的“跳动”,都在0.生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的规律。aa3可以直接以O2为电子受体。(4)氧化磷酸化的抑制剂和解偶联剂Cu+Cu2+的互变,将cyt.c氧化
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