生物氧化优秀课件

第八章生物氧化

营养物质(糖、脂肪及蛋白质等）在生物体内经氧化分解，最终生成CO2和H2O，并释放能量的过程称生物氧化。线粒体内生物氧化：氧化产能并伴有ATP生成。表现为细胞耗O2、释放CO2，故又称细胞呼吸或组织呼吸。

第一节概述

一、生物氧化的概念

二、生物氧化的特点

（一）生物氧化与体外氧化的相同点生物氧化与体外氧化或燃烧的化学本质相同。生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子等，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。三、

生物氧化的一般过程定义有机物在生物体内氧化过程中所脱下的成对氢原子（2H），经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递，最终与氧结合生成水，这样的传递体系称为呼吸链

又称电子传递链。

传递体：递氢体和电子传递体（2H=2H++2e），其实质是线粒体内膜上按一定顺序排列的酶或辅酶。

第二节生成ATP的氧化磷酸化体系

一、呼吸链和水的生成

（一）呼吸链的概念

（二）呼吸链的组成及排列顺序

1、呼吸链的组成

NAD+:递氢体黄素蛋白类:递氢体铁硫蛋白(

Fe-S):递电子体泛醌(Q)：递氢体细胞色素体系（Cyt）：递电子体FMN结构异咯嗪核醇

FAD结构(3)铁硫蛋白(

Fe-S)又叫铁硫中心。含有等量铁原子和硫原子。铁除与硫连接外，还与肽链中半胱氨酸残基的巯基连接。铁原子可进行Fe2+

=Fe3++e反应传递电子，为电子传递体。

(4)泛醌(Q)即辅酶Q（

CoQ），属于脂溶性醌类化合物。因其为脂溶性，游动性大，极易从线粒体内膜中分离出来，因此不包含在四种复合体中。分子中的苯醌结构能可逆地结合2个H，为呼吸链中的递氢体。

(5)细胞色素体系（Cyt）细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的电子传递蛋白，因具有特殊的吸收光谱呈现颜色而得名。细胞色素主要有a、b、c三类。其Cytb、Cytc、Cyta的辅基分别为血红素A、血红素B、血红素C，主要区别是铁卟啉环侧链不同及铁卟啉与酶蛋白部分结合方式不同。组成呼吸链的细胞色素：Cyta、Cyta3、Cytb、Cytc、Cytc1。分子中的铁通过得失电子而起传递电子作用，为递电子体。传递电子的顺序：Cytb—Cytc1——Cytc—Cytaa3——CytO2。2、组成呼吸链的酶复合体人线粒体呼吸链复合体呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置NADH+H+

NAD+FMNFMNH22Fe2+-S2Fe3+-SQQH2

复合体ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;

Fe-SN-4;

Fe-SN-3;Fe-SN-2

复合体Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;

b560;

FAD;

Fe-S2;

Fe-S3琥珀酸延胡索酸

FADFADH22Fe2+-S2Fe3+-SQQH2

复合体ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c1抑制剂（三）线粒体中两条重要的呼吸链1.NADH氧化呼吸链2.琥珀酸氧化呼吸链

二、ATP的生成—通过ADP磷酸化而生成

ATP生成的方式：氧化磷酸化是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。

底物水平磷酸化是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。底物水平磷酸化

在反应过程中,由于分子内部能量重新分配，形成高能磷酸化合物，进一步将高能磷酸基转移给ADP，形成ATP。底物水平磷酸化是在发酵作用中取得能量的唯一方式，与氧气的存在与否无关。共3个反应：底物水平磷酸化电子传递磷酸化

概念：呼吸链中电子的传递过程偶联ADP磷酸化，生成ATP的方式，称为氧化磷酸化；是体内产生ATP的主要方式。氧化磷酸化的偶联部位NADH与Q之间;Ctyb与Cytc之间;Cytaa3

与O2之间.氧化磷酸化的偶联部位*推测氧化磷酸化的偶联部位的方法(实验证据):

P/O比值：物质氧化时，每消耗1mol氧原子所消耗无机磷的mol数（或ADPmol数），或每消耗1mol氧原子所生成的ATP的mol数。NADHFADH2O212H2OH2O

实测得NADH呼吸链：P/O~2.5ADP+PiATP实测得FADH2呼吸链：P/O~1.5O2122e-2e-ADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPADP+PiATPNADH途径存在３个偶联部位，可以产生2.5分子ATP；琥珀酸途径存在２个偶联部位，可以产生1.5分子ATP。氧化磷酸化的抑制抑制剂呼吸链抑制剂：抑制电子传递

能阻断呼吸链中某些部位电子传递。如鱼藤酮、粉蝶霉素A及异戊巴比妥等与复合体中的铁硫蛋白结合，从而阻断电子传递。解偶联剂：使氧化与磷酸化偶