BioOxidation生物氧化演示文稿

BioOxidation生物氧化演示文稿现在是1页\一共有79页\编辑于星期日BioOxidation生物氧化现在是2页\一共有79页\编辑于星期日Section1

decarboxylation

(脱羧基作用)directdecarboxylation(直接脱羧基作用)oxidativedecarboxylation(氧化脱羧基作用)现在是3页\一共有79页\编辑于星期日1.directdecarboxylation现在是4页\一共有79页\编辑于星期日2.oxidativedecarboxylation现在是5页\一共有79页\编辑于星期日Section2

ElectronTransportandOxidativePhosphorylationElectrontransportandoxidativephosphorylationre-oxidizeNADHandFADH2andtraptheenergyreleasedasATP.Ineukaryotes,electrontransportandoxidativephosphorylationoccurintheinnermembraneofmitochondriawhereasinprokaryotestheprocessoccursintheplasmamembrane.现在是6页\一共有79页\编辑于星期日Electrons现在是7页\一共有79页\编辑于星期日Dehydrogenase(脱氢酶);

使代谢物的氢活化、脱落，并将之传递给其他受氢体或传递体。Oxidase(氧化酶);

在生物氧化中，以氧直接为受氢体的氧化还原酶类称为氧化酶。Oxigendase(加氧酶);

催化加氧反应的酶。Carrier(传递体).

生物氧化过程中起着中间传递氢或电子作用的物质，它们既不能使代谢物脱氢，也不能使氢活化。Enzymesinbiologicaloxidation现在是8页\一共有79页\编辑于星期日Dehydrogenase(FMNco-enzyme)以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶现在是9页\一共有79页\编辑于星期日Dehydrogenase(NADco-enzyme)以烟酰胺核苷酸为辅基的脱氢酶现在是10页\一共有79页\编辑于星期日Oxidase(氧化酶)现在是11页\一共有79页\编辑于星期日RespiratoryChain(呼吸链)：由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶系统组成的这种代谢途径一般称为生物氧化还原链，如果受氢体是氧，则称为呼吸链(RespiratoryChain)Biologcialoxidationsysteminmitochondria现在是12页\一共有79页\编辑于星期日

至今发现构成呼吸链的组成成分有20多种，可分为5类：以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶；以FMN或FAD为辅酶的黄素酶；铁硫蛋白(iron-sulfurprotein)：存在于线粒体内膜上与传递电子有关的蛋白质;辅酶Q(CoQ)：它是呼吸链中的一种递氢体；细胞色素(Cytochrome简写为Cyt)：属于色蛋白的结合蛋白，其辅基是含铁卟啉的衍生物。Constituentsofrespiratorychain现在是13页\一共有79页\编辑于星期日现在是14页\一共有79页\编辑于星期日现在是15页\一共有79页\编辑于星期日铁硫蛋白(Iron-sulfurprotin)现在是16页\一共有79页\编辑于星期日现在是17页\一共有79页\编辑于星期日辅酶Q(CoQ)现在是18页\一共有79页\编辑于星期日细胞色素(Cytochrom)现在是19页\一共有79页\编辑于星期日现在是20页\一共有79页\编辑于星期日NADP在线粒体外生成,主要用于合成代谢，线粒体少量生成的NADP，它在转氢酶的作用下将氢先转给NAD。呼吸链中各组分的排列顺序现在是21页\一共有79页\编辑于星期日细胞色素体系现在是22页\一共有79页\编辑于星期日琥珀酸氧化呼吸链现在是23页\一共有79页\编辑于星期日线粒体中某些底物氧化的呼吸链现在是24页\一共有79页\编辑于星期日BiologicaloxidationsystemoutsideMitochondria

微粒体或过氧化体中的氧化体系、高等植物中的一些氧化体系属非线粒体氧化体系现在是25页\一共有79页\编辑于星期日微粒体加氧氧化体系现在是26页\一共有79页\编辑于星期日现在是27页\一共有79页\编辑于星期日过氧化体氧化体系现在是28页\一共有79页\编辑于星期日呼吸链末端过氧化氢的生成现在是29页\一共有79页\编辑于星期日过氧化氢的处理和利用现在是30页\一共有79页\编辑于星期日ATP是细胞中重要的高能化合物是产能反应和需能反应重要的能量介质;ATP+H20ADP+PiG0’=-30.5kJ/molADP+H20AMP+PiG0’=-30.5kJ/mol作为磷酸基团供体参与磷酸化反应;葡萄糖+ATP----葡萄糖-6-磷酸+ADPATP参加高能磷酸基团转移的反应.肌酸+ATP----磷酸肌酸(一种高能化合物)+ADP现在是31页\一共有79页\编辑于星期日高能磷酸键的生成机制氧化磷酸化作用：代谢物的氧化脱氢作用与ADP的磷酸化相偶联而生成ATP的过程。根据是否需要氧分子参加，又可分为呼吸链磷酸化和底物水平磷酸化。非氧化磷酸化：这种磷酸化既没有氧参加反应，也没有脱氢。现在是32页\一共有79页\编辑于星期日呼吸链磷酸化标准电极电位NAD+/NADH+H+： E0’＝-0.32VFMN/FMNH2：E0’＝-0.03V

NADH→FMN：G0’ =-nFE0’ =-2x23.063x[(-0.03)-(-0.32)]x4.184 =-55.6(kJ/mol)Cytb→Cytc：G0’ =-34.7

(kJ/mol)Cytaa3→O2：G0’ =-102.1(kJ/mol)现在是33页\一共有79页\编辑于星期日氧化与磷酸化的偶联部位现在是34页\一共有79页\编辑于星期日底物磷酸化现在是35页\一共有79页\编辑于星期日氧化磷酸化的机制现在是36页\一共有79页\编辑于星期日←NAD-现在是37页\一共有79页\编辑于星期日现在是38页\一共有79页\编辑于星期日现在是39页\一共有79页\编辑于星期日现在是40页\一共有79页\编辑于星期日现在是41页\一共有79页\编辑于星期日现在是42页\一共有79页\编辑于星期日现在是43页\一共有79页\编辑于星期日Problem:

AcidityDuringElectronTransport

Whatcellularcompartmentbecomesacidic(highconcentrationofhydrogenions)duringmitochondrialelectrontransport?A.MitochondrialstromaB.CytoplasmC.EndoplasmicreticulumD.SpacebetweeninnerandoutermitochondrialmembranesE.Thylakoidmembranes

现在是44页\一共有79页\编辑于星期日Problem:Dinitrophenol[二硝基酚]Dinitrophenolisanuncoupler,orhastheabilitytoseparatetheflowofelectronsandthepumpingofH+ionsforATPsynthesis.ThismeansthattheenergyfromelectrontransfercannotbeusedforATPsynthesis.50yrsago,DNPwasgivenasadrugtohelppatientsloseweight.Whydoesthiswork?Whywouldthisbedangerous?A.UncouplingtheelectrontransportchainwouldinhibitfermentationanddecreaseATPproduction,apotentiallydangeroussituation.B.Ifelectrontransportdoesn'tproduceATP,thenmuchmoresugarmustbemetabolizedforenergyneeds.VerylowproductionofATPwouldbelethal.现在是45页\一共有79页\编辑于星期日现在是46页\一共有79页\编辑于星期日现在是47页\一共有79页\编辑于星期日现在是48页\一共有79页\编辑于星期日Problem:

EffectofpHonMitochondria

IfyouisolatemitochondriaandplacetheminbufferwithalowpHtheybegintomanufactureATP.Why?

A.LowpHincreasestheconcentrationofbasecausingmitochondriatopumpoutH+totheintermembranespaceleadingtoATPproduction.B.ThehighexternalacidconcentrationcausesanincreaseinH+intheintermembranespaceleadingtoincreasedATPproductionbyATPsynthetase.C.LowpHincreasestheacidconcentrationinthemitochondrialmatrix,aconditionthatnormallycausesATPproduction.D.LowpHincreasestheOH-concentrationinthematrixresultinginATPproductionbyATPsynthetase.现在是49页\一共有79页\编辑于星期日AnswerB.

ThehighexternalacidconcentrationcausesanincreaseinH+intheintermembranespaceleadingtoincreasedATPproductionbyATPsynthetase.

MitochondrialproductionofATPrequiresaconcentrationgradientofH+,withahighconcentrationattheintermembranespaceandalowconcentrationinthematrix.TheinnermembraneisimpermeabletoH+,buttheoutermembraneofthemitochondriawillallowH+topassthrough.Thus,placingmitochondriainalowpHbufferproducesaH+gradientthatcangenerateATPthroughATPsynthetase.现在是50页\一共有79页\编辑于星期日线粒体外的氧化磷酸化现在是51页\一共有79页\编辑于星期日线粒体外的氧化磷酸化现在是52页\一共有79页\编辑于星期日线粒体外的氧化磷酸化现在是53页\一共有79页\编辑于星期日线粒体(呼吸链)与疾病

补充材料:现在是54页\一共有79页\编辑于星期日线粒体与肿瘤肿瘤细胞线粒体氧化供能降低呼吸链上ＦＭＮ，ＣoQ含量下降原因：肿瘤细胞线粒体肿胀，内膜缺损等结构改变－－－导致电子传递功能下降现在是55页\一共有79页\编辑于星期日缺血性损伤缺血时：细胞内ATP下降到０（通常在一分钟内）结果：线粒体失去控制；３０分钟以上，内膜结构和功能发生变化，呼吸链破坏，导致细胞死亡．现在是56页\一共有79页\编辑于星期日线粒体DNA突变

（mitochondiraDNA,mtDNA)线粒体脑肌病

mtDNA3243A-G肌阵挛性癫痫

mtDNA8344A-G------线粒体蛋白质合成障碍，复合体I和IV合成下降．线粒体肌病

mtDNA3260A-G肥厚性心肌病复合体I和ＩＶ缺损程度和mtDNA突变程度成正比现在是57页\一共有79页\编辑于星期日感觉性耳聋：氨基甙类抗生素导致的耳聋

mtDNA突变药物毒物对呼吸链的影响一些生物制品的作用机制１．氯丙嗪，甲状腺素－蛋白质合成增加２．生长素，胰岛素，催产素－－mt膨大３．氰化物，叠氮钠－－－mt形态改变４．溴化乙锭－－抑制mtDNA复制mtRNA合成现在是58页\一共有79页\编辑于星期日生物氧化理论在药物治疗中的应用１．细胞色素C

应用范围：组织缺氧的急救药和辅助用药如：CO中毒，新生儿窒息，高山缺氧，肺功能不全，心肌炎，心绞痛等．２．辅酶Q:肌肉萎缩,牙周病,高血压,肿瘤等

3.辅酶I:进行性肌肉萎缩和肝脏疾病现在是59页\一共有79页\编辑于星期日线粒体疾病的总结和展望补充疗法添加呼吸链上所需要的辅酶选择疗法加药物排斥突变的线粒体基因治疗线粒体移植现在是60页\一共有79页\编辑于星期日选择题练习生物氧化现在是61页\一共有79页\编辑于星期日1.呼吸链存在于（）A细胞膜B线粒体外膜C线粒体内膜D微粒体E过氧化物酶体现在是62页\一共有79页\编辑于星期日2.下列哪种物质不是NADH氧化呼吸链的组分？A.FMNB.FADC.泛醌D.铁硫蛋白E.细胞色素c现在是63页\一共有79页\编辑于星期日3.ATP生成的主要方式是（）A肌酸磷酸化B氧化磷酸化C糖的磷酸化D底物水平磷酸化E高能化合物之间的转化现在是64页\一共有79页\编辑于星期日4由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生（）分子ATPA1B2C3D4E0现在是65页\一共有79页\编辑于星期日5下例关于高能磷酸键的叙述，正确的是（）A所有高能键都是磷酸键B高能磷酸键只存在于ATPC高能磷酸键仅在呼吸链中偶联D有ATP参与的反应也可逆向进行E所有的生化转变都需要ATP参与现在是66页\一共有79页\编辑于星期日6.下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？A丙酮酸脱氢酶B琥珀酸脱氢酶C黄嘌呤氧化酶D细胞色素c氧化酶ESOD现在是67页\一共有79页\编辑于星期日7.关于线粒体内膜外H+浓度叙述正确的是()A浓度高于线粒体内B浓度低于线粒体内C可自由进入线粒体D进入线粒体需主动转运E进入线粒体需载体转运现在是68页\一共有79页\编辑于星期日8.参与呼吸链电子传递的金属离子是()A铁离子B钴离子C镁离子D锌离子E以上都不是现在是69页\一共有79页\编辑于星期日9.呼吸链中,不具有质子泵功能的是()A复合体ⅠB复合体ⅡC复合体ⅢD复合体ⅣE以上都不是现在是70页\一共有79页\编辑于星期日10.关于超氧化物歧化酶,哪项是不正确的()A可催化产生超氧离子B可消除超氧离子C可催化产生过氧花氢D含金属离子辅基E存在于胞液和线粒体中现在是71页\一共有79页\编辑于星期日11.Exceptiron,Cytaa3contain()ion.AZnBMgCCuDMnEK现在是72页\一共有79页\编辑于星期日12.WhichonecanbeinhibitedbyCOinres