生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)_第1頁(yè)
生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)_第2頁(yè)
生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)_第3頁(yè)
生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)_第4頁(yè)
生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)_第5頁(yè)
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關(guān)于生物氧化級(jí)臨床醫(yī)學(xué)第1頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五物質(zhì)在生物體內(nèi)進(jìn)行氧化稱(chēng)生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量,最終生成CO2和H2O的過(guò)程。糖脂肪蛋白質(zhì)CO2和H2OO2能量ADP+PiATP熱能第2頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五注意嚴(yán)格的說(shuō),機(jī)體內(nèi)進(jìn)行的脫氫,加氧等氧化反應(yīng)總稱(chēng)為生物氧化。按照生理意義不同可分為兩大類(lèi):一類(lèi)主要是將代謝物或藥物和毒物等通過(guò)氧化反應(yīng)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,這類(lèi)反應(yīng)不伴有ATP的生成;另一類(lèi)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)氧化反應(yīng)進(jìn)行分解,生成H2O和CO2,同時(shí)伴有ATP生物能的生成,這類(lèi)反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中細(xì)胞要攝取O2,釋放CO2故又形象地稱(chēng)之為細(xì)胞呼吸(cellularrespiration)。我們平常說(shuō)的生物氧化就是指這一類(lèi)。第3頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五生物氧化中二氧化碳和水的生成二氧化碳的生成生物氧化中CO2的生成是由于糖、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物轉(zhuǎn)變成含羧基的化合物進(jìn)行脫羧反應(yīng)所致。第4頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五水的生成生物氧化作用主要是通過(guò)脫氫反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。生物氧化中所生成的水是代謝物脫下的氫,經(jīng)生物氧化作用和吸入的氧結(jié)合而成的。所以生物體主要以生物氧化體系(由脫氫酶、傳遞體及氧化酶組成),促進(jìn)水的生成。

第5頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五生物氧化與體外氧化之相同點(diǎn)生物氧化中物質(zhì)的氧化方式有加氧、脫氫、失電子,遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律。物質(zhì)在體內(nèi)外氧化時(shí)所消耗的氧量、最終產(chǎn)物(CO2,H2O)和釋放能量均相同。第6頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五是在細(xì)胞內(nèi)溫和的環(huán)境中(體溫,pH接近中性),在一系列酶促反應(yīng)逐步進(jìn)行,能量逐步釋放有利于有利于機(jī)體捕獲能量,提高ATP生成的效率。廣泛的加水脫氫反應(yīng)使物質(zhì)能間接獲得氧,并增加脫氫的機(jī)會(huì)與還原當(dāng)量;脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生H2O,有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生CO2。

生物氧化與體外氧化之不同點(diǎn)生物氧化體外氧化能量是突然釋放的。產(chǎn)生的CO2、H2O由物質(zhì)中的碳和氫直接與氧結(jié)合生成。第7頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五生物氧化的一般過(guò)程代謝物在體內(nèi)的氧化可以分為三個(gè)階段1.糖、脂肪和蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)分解代謝生成乙酰輔酶A中的乙?;?;2.乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)脫氫,生成CO2并使NAD+和FAD還原成NADH+H+、FADH2;3.NADH+H+和FADH2中的氫經(jīng)呼吸鏈將電子傳遞給氧生成水,氧化過(guò)程中釋放出來(lái)的能量用于A(yíng)TP合成。從廣義來(lái)講,上述三個(gè)階段均為生物氧化,狹義地說(shuō)只有第三個(gè)階段才算是生物氧化,本章只討論第三個(gè)階段。第8頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五糖原三酯酰甘油蛋白質(zhì)葡萄糖脂酸+甘油氨基酸乙酰CoATAC2H呼吸鏈H2OADP+PiATPCO2第9頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五1.生物氧化是在生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的酶促氧化過(guò)程,反應(yīng)條件溫和(水溶液,中性pH和常溫)。2.氧化進(jìn)行過(guò)程中,必然伴隨還原反應(yīng)的發(fā)生。同時(shí),水是許多生物氧化反應(yīng)的氧供體。通過(guò)加水脫氫作用直接參予了氧化反應(yīng)。3.在生物氧化中,碳的氧化和氫的氧化非同步進(jìn)行的。氧化過(guò)程中脫下來(lái)的氫質(zhì)子和電子,通常由各種載體,如NADH等傳遞到氧并生成水。生物氧化的特點(diǎn)第10頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五4.生物氧化是一個(gè)分步進(jìn)行的過(guò)程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。這種逐步進(jìn)行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量,提高能量利用率。5.生物氧化釋放的能量,通過(guò)與ATP合成相偶聯(lián),轉(zhuǎn)換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。第11頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

在無(wú)氧條件下,兼性生物或厭氣生物能利用細(xì)胞中的氧化型物質(zhì)作為電子受體,將燃料分子氧化分解,這稱(chēng)為無(wú)氧氧化。這些生物有的以有機(jī)物分子作為最終的氫受體(如厭氧發(fā)酵),有的則以無(wú)機(jī)物分子作為氫受體(如微生物中的化能自養(yǎng)菌對(duì)NO3-、SO42-的利用)。無(wú)氧氧化第12頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

有氧氧化

生物氧化在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行。在有氧條件下,好氣生物或兼性生物吸收空氣中的氧作為電子受體,可將燃料分子完全氧化分解,這稱(chēng)為有氧氧化。因?yàn)橛醒跹趸紵耆?,產(chǎn)能多,所以,只要有氧氣存在,細(xì)胞都優(yōu)先進(jìn)行有氧氧化。第13頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第一節(jié)

氧化呼吸鏈?zhǔn)怯删哂须娮觽鬟f功能的復(fù)合體組成第14頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五生物體將NADH+H+和FADH2徹底氧化生成水和ATP的過(guò)程與細(xì)胞的呼吸有關(guān),需要消耗氧,參與氧化還原反應(yīng)的組分由含輔助因子的多種蛋白酶復(fù)合體組成,形成一個(gè)連續(xù)的傳遞鏈,因此稱(chēng)為氧化呼吸鏈(oxidativerespiratorychain)。也稱(chēng)電子傳遞鏈(electrontransferchain)。氧化呼吸鏈的概念第15頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五注意糖類(lèi)、脂肪、氨基酸等代謝物所含的氫,在一般情況下是不活潑的,必須通過(guò)相應(yīng)的脫氫酶將之激活后才能脫落。進(jìn)人體內(nèi)的氧也必須經(jīng)過(guò)氧化酶激活后才能變?yōu)榛钚院芨叩难趸瘎?。但激活的氧在一般情況下,尚不能直接氧化由脫氫酶激活而脫落的氫,兩者之間尚需傳遞激活才能結(jié)合生成水。第16頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第17頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五1967年,美國(guó)格林(Green)等實(shí)驗(yàn)室成功地在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上分離到具有催化活性的四種酶復(fù)合物以及CoQ和Cytc。他們又將這四種復(fù)合物1:1:1:1的比例混合,加上CoQ和Cytc重組呼吸鏈,基本上恢復(fù)了線(xiàn)粒體原有的生物氧化能力。目前,呼吸鏈各組分的排列順序已基本明確,但仍有些不一致的看法,其中以CoQ至細(xì)胞色素C這一部分研究得還不清楚,對(duì)于Fe-S和CoQ的定位和數(shù)量也有爭(zhēng)議。第18頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五酶復(fù)合體有4種:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。酶復(fù)合體是線(xiàn)粒體內(nèi)膜氧化呼吸鏈的天然存在形式,所含各組分具體完成電子傳遞過(guò)程。復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ鑲嵌在內(nèi)膜中;Ⅱ鑲嵌在內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)。電子傳遞過(guò)程釋放的能量驅(qū)動(dòng)H+移出線(xiàn)粒體內(nèi)膜,轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐑?nèi)膜H+梯度的能量,再用于A(yíng)TP的生物合成。

一、氧化呼吸鏈由4種具有傳遞電子能力的(酶)復(fù)合體組成第19頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五功能遞氫體和電子傳遞體(相關(guān)的酶與輔助因子)部位

在真核生物細(xì)胞內(nèi),它位于線(xiàn)粒體內(nèi)膜上;原核生物中,它位于細(xì)胞膜上。注意:嚴(yán)格的說(shuō),呼吸鏈由4種酶復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和2種獨(dú)立的有機(jī)物質(zhì)泛醌、細(xì)胞色素c組成。第20頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五人線(xiàn)粒體呼吸鏈復(fù)合體復(fù)合體酶名稱(chēng)質(zhì)量(kD)多肽鏈數(shù)功能輔基含結(jié)合位點(diǎn)復(fù)合體ⅠNADH-泛醌還原酶85039FMN,F(xiàn)e-SNADH(基質(zhì)側(cè))CoQ(脂質(zhì)核心)復(fù)合體Ⅱ琥珀酸-泛醌還原酶1404FAD,F(xiàn)e-S琥珀酸(基質(zhì)側(cè))CoQ(脂質(zhì)核心)復(fù)合體Ⅲ泛醌-細(xì)胞色素C還原酶25011血紅素bL,bH,c1,Fe-SCytc(膜間隙側(cè))細(xì)胞色素c131血紅素cCytc1,Cyta復(fù)合體Ⅳ細(xì)胞色素C氧化酶16213血紅素a,a3,CuA,CuBCytc(膜間隙側(cè))

泛醌和細(xì)胞色素c不包含在上述四種復(fù)合體中。第21頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五ⅣCytcoxNADH+H+NAD+1/2O2+2H+H2O胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)線(xiàn)粒體內(nèi)膜ⅠQH2Q

Ⅱ延胡索酸琥珀酸4H+4H+Ⅲ4H+4H+CytcoxCytcredCytcred4H+4H+電子傳遞鏈各復(fù)合體在線(xiàn)粒體內(nèi)膜中的位置第22頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五呼吸鏈各復(fù)合體在線(xiàn)粒體內(nèi)膜中的位置第23頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)線(xiàn)粒體內(nèi)膜e-e-e-e-e-第24頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅰ又稱(chēng)NADH-泛醌還原酶或NADH脫氫酶,接受來(lái)自NADH+H+的電子并轉(zhuǎn)移給泛醌。復(fù)合體Ⅰ可催化兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程:

電子傳遞:

NADH→FMN→Fe-S→CoQ

質(zhì)子的泵出:復(fù)合體Ⅰ有質(zhì)子泵功能,每傳遞2個(gè)電子可將4個(gè)H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)。(一)復(fù)合體Ⅰ將NADH+H+中的電子傳遞給泛醌(ubiquinone)第25頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五NAD+和NADP+的結(jié)構(gòu)第26頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五NAD+(NADP+)和NADH(NADPH)相互轉(zhuǎn)變氧化還原反應(yīng)時(shí)變化發(fā)生在五價(jià)氮和三價(jià)氮之間。可同時(shí)傳遞氫和電子,屬于雙電子傳遞體。R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+

第27頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五FMN結(jié)構(gòu)中含核黃素,發(fā)揮功能的部位是異咯嗪環(huán),氧化還原反應(yīng)時(shí)不穩(wěn)定中間產(chǎn)物是FMN·。在可逆的氧化還原反應(yīng)中顯示3種分子狀態(tài),可同時(shí)傳遞氫和電子,屬于單、雙電子傳遞體。第28頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五鐵硫蛋白中輔基鐵硫中心(Fe-S)含有等量鐵原子和硫原子,其中一個(gè)鐵原子可進(jìn)行Fe2+Fe3++e

-反應(yīng)傳遞電子。屬于單電子傳遞體。

?表示無(wú)機(jī)硫注意:不能直接傳遞氫和質(zhì)子。第29頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體I中含7個(gè)鐵硫中心共20-26個(gè)鐵原子,最終將FMNH2的電子傳給泛醌。

復(fù)合體ⅠNADH→→CoQFMN;Fe-SN-1a,b;

Fe-SN-4;

Fe-SN-3;Fe-SN-2第30頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

鐵硫蛋白SS無(wú)機(jī)硫半胱氨酸硫第31頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五泛醌(輔酶Q,CoQ,Q)由多個(gè)異戊二烯連接形成較長(zhǎng)的疏水側(cè)鏈(人CoQ10),氧化還原反應(yīng)時(shí)可生成中間產(chǎn)物半醌型泛醌。內(nèi)膜中可自由擴(kuò)散,是可移動(dòng)電子載體,由于可同時(shí)傳遞氫和電子,所以在各復(fù)合體間募集并穿梭傳遞還原當(dāng)量和電子。在電子傳遞和質(zhì)子移動(dòng)的偶聯(lián)中起著核心作用。屬于單、雙電子傳遞體。

第32頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅰ的功能NADH+H+

NAD+FMNFMNH2還原型Fe-S氧化型Fe-SQQH2第33頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅱ是三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶,又稱(chēng)琥珀酸-泛醌還原酶。電子傳遞:琥珀酸→FAD→幾種Fe-S→CoQ(二)復(fù)合體Ⅱ?qū)㈦娮訌溺晁醾鬟f到泛醌

復(fù)合體Ⅱ琥珀酸→→CoQFe-S1;

b560;

FAD;

Fe-S2;

Fe-S3注意:復(fù)合體Ⅱ沒(méi)有H+泵的功能。第34頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合酶②順烏頭酸梅③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋(píng)果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶第35頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第36頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(三)復(fù)合體Ⅲ將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素C復(fù)合體Ⅲ又叫泛醌-細(xì)胞色素C還原酶或細(xì)胞色素b-c1復(fù)合體(人),含有細(xì)胞色素b(b562,b566)、細(xì)胞色素c1和一種可移動(dòng)的鐵硫蛋白(rieskeprotein)。泛醌從復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ接受還原當(dāng)量和電子并穿梭傳遞到復(fù)合體Ⅲ。第37頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五電子傳遞過(guò)程:CoQH2→(Cytb562→Cytb566)→Fe-S→Cytc1→Cytc

復(fù)合體ⅢQH2→→Cytcb562;b566;Fe-S;c1第38頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五概念:細(xì)胞色素(cyt)是一類(lèi)以鐵卟啉為輔基的催化電子傳遞的酶類(lèi),根據(jù)它們吸收光譜不同而分類(lèi)。分類(lèi):各種細(xì)胞色素的輔基結(jié)構(gòu)略有不同,據(jù)此分為細(xì)胞色素a,b,c等,每類(lèi)中又可分多個(gè)亞類(lèi)。功能:細(xì)胞色素主要是通過(guò)Fe3+

Fe2+的互變起傳遞電子的作用的,為單電子傳遞體。有時(shí)還需銅離子的參與。注意:1.均為線(xiàn)粒體呼吸鏈。2.不能直接傳遞氫和質(zhì)子。細(xì)胞色素第39頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第40頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五補(bǔ)充材料:1926年Keilin首次使用分光鏡觀(guān)察昆蟲(chóng)飛翔肌振動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)有特殊的吸收光譜,因此把細(xì)胞內(nèi)的吸光物質(zhì)定名為細(xì)胞色素。細(xì)胞色素是一類(lèi)含有鐵卟啉輔基的色蛋白,屬于遞電子體。線(xiàn)粒體內(nèi)膜中有細(xì)胞色素b、c1、c、aa3,肝、腎等組織的微粒體中有細(xì)胞色素P450。細(xì)胞色素b、c1、c為紅色細(xì)胞素,細(xì)胞色素aa3為綠色細(xì)胞素。不同的細(xì)胞色素具有不同的吸收光譜,不但其酶蛋白結(jié)構(gòu)不同,輔基的結(jié)構(gòu)也有一些差異。第41頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅲ的電子傳遞通過(guò)“Q循環(huán)”實(shí)現(xiàn)。復(fù)合體Ⅲ每傳遞2個(gè)電子向內(nèi)膜胞漿側(cè)釋放4個(gè)H+,復(fù)合體Ⅲ也有質(zhì)子泵作用。第42頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五補(bǔ)充材料Q循環(huán)復(fù)合物Ⅲ的電子傳遞比較復(fù)雜,和“Q循環(huán)”有關(guān)。輔酶Q能在膜中自由擴(kuò)散,在內(nèi)膜C側(cè),還原型輔酶Q(氫醌)將一個(gè)電子交給Fe-S→細(xì)胞色素c1→細(xì)胞色素c,被氧化為半醌,并將一個(gè)質(zhì)子釋放到膜間隙,半醌將電子交給細(xì)胞色素b566→b562,釋放另外一個(gè)質(zhì)子到膜間隙。細(xì)胞色素b566得到的電子為循環(huán)電子,傳遞路線(xiàn)為:半醌→b566→b562→輔酶Q。在內(nèi)膜M側(cè),輔酶Q可被復(fù)合體Ⅰ(復(fù)合體Ⅱ)或細(xì)胞色素b562還原為氫醌。一對(duì)電子由輔酶Q到復(fù)合物Ⅲ的電子傳遞過(guò)程中,共有四個(gè)質(zhì)子被轉(zhuǎn)移到膜間隙,其中兩個(gè)質(zhì)子是輔酶Q轉(zhuǎn)移的。用簡(jiǎn)單的話(huà)說(shuō),Q是接受呼吸鏈傳耒的電子,然后從基質(zhì)里拿倆氫離子,傳出去,再循環(huán)往復(fù)。

第43頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五補(bǔ)充材料第44頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五細(xì)胞色素c細(xì)胞色素c為一外周蛋白,位于線(xiàn)粒體內(nèi)膜的外側(cè)。細(xì)胞色素C比較容易分離提純,其結(jié)構(gòu)已清楚。Cytc是呼吸鏈唯一水溶性球狀蛋白,不包含在復(fù)合體中。將獲得的電子傳遞到復(fù)合體Ⅳ。哺乳動(dòng)物的Cytc由104個(gè)氨基酸殘基組成,并從進(jìn)化的角度作了許多研究。Cytc的輔基血紅素(亞鐵原卟啉)通過(guò)共價(jià)鍵(硫醚鍵)與酶蛋白相連,其余各種細(xì)胞色素中輔基與酶蛋白均通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合。第45頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅳ又稱(chēng)細(xì)胞色素C氧化酶(cytochromecoxidase)。Cyta3–CuB形成活性雙核中心,將電子傳遞給O2。每2個(gè)電子傳遞過(guò)程使2個(gè)H+跨內(nèi)膜向胞漿側(cè)轉(zhuǎn)移。(四)復(fù)合體Ⅳ將電子從細(xì)胞色素C傳遞給氧第46頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五電子傳遞:

Cytc→CuA→Cyta→Cyta3–CuB→O2

復(fù)合體Ⅳ還原型Cytc→→O2CuA→a→a3→CuB其中Cyta3

和CuB形成的活性部位將電子交給O2。第47頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅳ的電子傳遞過(guò)程第48頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五細(xì)胞色素c氧化酶CuB-Cyta3中心使O2還原成水的過(guò)程,有強(qiáng)氧化性中間物始終和雙核中心緊密結(jié)合,不會(huì)引起細(xì)胞損傷。第49頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五細(xì)胞色素a和a3細(xì)胞色素a和a3不易分開(kāi),統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞色素aa3。細(xì)胞色素aa3可將電子直接傳遞給氧,因此又稱(chēng)為細(xì)胞色素氧化酶。

第50頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五鐵卟啉輔基可有Fe2+←→Fe3++e的互變,因此起到傳遞電子的作用。鐵原子可以和酶蛋白及卟啉環(huán)形成6個(gè)配位鍵。細(xì)胞色素aa3和P450輔基中的鐵原子只形成5個(gè)配位鍵,還能與氧再形成一個(gè)配位鍵,將電子直接傳遞給氧,也可與CO、氰化物、H2S或疊氮化合物形成一個(gè)配位鍵。細(xì)胞色素aa3與氰化物結(jié)合就阻斷了整個(gè)呼吸鏈的電子傳遞,引起氰化物中毒。第51頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五1、NADH氧化呼吸鏈NADH→復(fù)合體Ⅰ→CoQ

→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O22、琥珀酸(FADH2)氧化呼吸鏈琥珀酸→復(fù)合體Ⅱ→CoQ

→復(fù)合體Ⅲ→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O2二、NADH和FADH2是氧化呼吸鏈的電子供體根據(jù)電子供體及其傳遞過(guò)程,目前認(rèn)為,氧化呼吸鏈有兩條途徑:第52頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五NADHFMN(Fe-S)琥珀酸FAD(Fe-S)CoQCytb→Cytc→CytcCytaa3O2NADH氧化呼吸鏈FADH2氧化呼吸鏈注意:此呼吸鏈成分的排列順序是以輔助因子為主。目前多采用。第53頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位拆開(kāi)和重組特異抑制劑阻斷還原狀態(tài)呼吸鏈緩慢給氧氧化呼吸鏈組分按氧化還原電位由低到高的順序排列

由以下實(shí)驗(yàn)確定:第54頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第55頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五呼吸鏈中各種氧化還原對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位氧化還原對(duì)E0‘(V)氧化還原對(duì)E0‘(V)NAD+/NADN+H+-0.32Cytc1Fe3+/Fe2+0.22FMN/FMNH2-0.30CytcFe3+/Fe2+0.254FAD/FADH2-0.06CytaFe3+/Fe2+0.29Q10/Q10H20.045Cyta3Fe3+/Fe2+0.35CytbL(bH)Fe3+/Fe2+0.05(0.10)1/2O2/H2O0.816第56頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第57頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五可以這樣認(rèn)為:質(zhì)子或電子是按照氧化還原電位在一系列輔助因子中傳遞,最終激活氧生成水。而酶(酶蛋白)就是催化質(zhì)子或電子與輔助因子的結(jié)合或解離,即在不同輔助因子間的轉(zhuǎn)移。因此,狹義的呼吸鏈(電子傳遞鏈)的組成僅有這些輔助因子即可!第58頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五接受還原性輔酶上的氫原子對(duì)(2H++2e),并將電子對(duì)順序傳遞,直至激活分子氧,使氧負(fù)離子(O2-)與質(zhì)子對(duì)(2H+)結(jié)合,生成水。電子對(duì)在傳遞過(guò)程中逐步氧化放能,所釋放的能量驅(qū)動(dòng)ADP和無(wú)機(jī)磷發(fā)生磷酸化反應(yīng),生成ATP。呼吸鏈的作用第59頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第60頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五電子傳遞鏈與電子遷移方向第61頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第二節(jié)氧化磷酸化將氧化呼吸鏈釋能與ADP磷酸化生成ATP偶聯(lián)

氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)是指在呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中偶聯(lián)ADP磷酸化,生成ATP,又稱(chēng)為偶聯(lián)磷酸化。底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)與脫氫反應(yīng)偶聯(lián),生成底物分子的高能鍵,使ADP(GDP)磷酸化生成ATP(GTP)的過(guò)程。不經(jīng)電子傳遞。ATP生成方式第62頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五一、氧化磷酸化偶聯(lián)部位在復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ內(nèi)根據(jù)P/O比值自由能變化:⊿Go'=-nF⊿Eo'氧化磷酸化偶聯(lián)部位:復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ第63頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五線(xiàn)粒體離體實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一些底物的P/O比值底物呼吸鏈的組成P/O比值可能生成的ATP數(shù)β-羥丁酸NAD+→復(fù)合體Ⅰ→CoQ→復(fù)合體Ⅲ2.52.5→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O2琥珀酸復(fù)合體Ⅱ→CoQ→復(fù)合體Ⅲ1.51.5→Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O2抗壞血酸Cytc→復(fù)合體Ⅳ→O20.881細(xì)胞色素c(Fe2+)復(fù)合體Ⅳ→O20.61-0.681(一)P/O比值指氧化磷酸化過(guò)程中,每消耗1/2摩爾O2所生成ATP的摩爾數(shù)(或一對(duì)電子通過(guò)氧化呼吸鏈傳遞給氧所生成ATP分子數(shù))。第64頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(二)自由能變化n為傳遞電子數(shù);F為法拉第常數(shù)(96.5kJ/mol·V)⊿G0′=-nF⊿

E0′

根據(jù)熱力學(xué)公式,pH7.0時(shí)標(biāo)準(zhǔn)自由能變化(⊿G0′)與還原電位變化(⊿E0′)之間有以下關(guān)系:第65頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五電子傳遞鏈自由能變化

ATP產(chǎn)生的部位都是有大的電位差變化的地方,例如,NADH呼吸鏈E0‘值在三個(gè)部位有大的“跳動(dòng)”,基本在0.2伏以上。第66頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五ATPATPATP氧化磷酸化偶聯(lián)部位第67頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五二、氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制是產(chǎn)生跨線(xiàn)粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度化學(xué)滲透假說(shuō)(chemiosmotichypothesis)電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時(shí),可將質(zhì)子(H+)從線(xiàn)粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜胞漿側(cè),產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度儲(chǔ)存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時(shí)驅(qū)動(dòng)ADP與Pi生成ATP。第68頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

歷史英國(guó)生物化學(xué)家P.Mitchell于1961年提出了化學(xué)滲透偶聯(lián)假說(shuō)(chemiosmoticcouplinghypothesis)解釋氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)理。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為:在電子傳遞過(guò)程中,伴隨著質(zhì)子從線(xiàn)粒體內(nèi)膜的里層向外層轉(zhuǎn)移,形成跨膜的氫離子梯度,這種勢(shì)能驅(qū)動(dòng)了氧化磷酸化反應(yīng)(提供了動(dòng)力),合成了ATP.這一學(xué)說(shuō)具有大量的實(shí)驗(yàn)支持,得到公認(rèn)并獲得了1978年諾貝爾獎(jiǎng)。化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)可以很好地說(shuō)明線(xiàn)粒體內(nèi)膜中電子傳遞、質(zhì)子電化學(xué)梯度建立、ADP磷酸化的關(guān)系。

第69頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第70頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五氧化磷酸化依賴(lài)于完整封閉的線(xiàn)粒體內(nèi)膜;線(xiàn)粒體內(nèi)膜對(duì)H+、OH-、K+、Cl-離子是不通透的;電子傳遞鏈可驅(qū)動(dòng)質(zhì)子移出線(xiàn)粒體,形成可測(cè)定的跨內(nèi)膜電化學(xué)梯度;增加線(xiàn)粒體內(nèi)膜外側(cè)酸性可導(dǎo)致ATP合成,而線(xiàn)粒體內(nèi)膜加入使質(zhì)子通過(guò)物質(zhì)可減少內(nèi)膜質(zhì)子梯度,結(jié)果電子雖可以傳遞,但ATP生成減少?;瘜W(xué)滲透假說(shuō)已經(jīng)得到廣泛的實(shí)驗(yàn)支持。第71頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五線(xiàn)粒體基質(zhì)

線(xiàn)粒體膜++++----H+O2H2OH+e-ADP+PiATP化學(xué)滲透假說(shuō)簡(jiǎn)單示意圖第72頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五ⅢⅠⅡⅣF0F1CytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸H+1/2O2+2H+H2OADP+PiATP4H+2H+4H+胞液側(cè)

基質(zhì)側(cè)++++++++++---------電子傳遞過(guò)程復(fù)合體Ⅰ(4H+)、Ⅲ(4H+)和Ⅳ(2H+)有質(zhì)子泵功能。

第73頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五三、質(zhì)子順梯度回流釋放能量用于合成

ATPF1:親水部分(動(dòng)物:α3β3γδε亞基復(fù)合體,OSCP、IF1

亞基),線(xiàn)粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)顆粒狀突起,催化ATP合成。

F0:疏水部分(ab2c9~12亞基,動(dòng)物還有其他輔助亞基),鑲嵌在線(xiàn)粒體內(nèi)膜中,形成跨內(nèi)膜質(zhì)子通道。ATP合酶結(jié)構(gòu)組成OSCP:寡霉素敏感蛋白第74頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖第75頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第76頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五a、b2和α3β3、δ亞基組成穩(wěn)定的定子部分c亞基環(huán)、γ和ε亞基組成轉(zhuǎn)子部分第77頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第78頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第79頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第80頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五F0的2個(gè)b亞基的一端錨定F1的α亞基,另一端通過(guò)δ和α3β3穩(wěn)固結(jié)合,使a、b2和α3β3、δ亞基組成穩(wěn)定的定子部分。部分γ和ε亞基共同形成穿過(guò)α3β3間中軸,γ還與1個(gè)β亞基疏松結(jié)合作用,下端與嵌入內(nèi)膜的c亞基環(huán)緊密結(jié)合。c亞基環(huán)、γ和ε亞基組成轉(zhuǎn)子部分。質(zhì)子順梯度向基質(zhì)回流時(shí),轉(zhuǎn)子部分相對(duì)定子部分旋轉(zhuǎn),使ATP合酶利用釋放的能量合成ATP。

F1-ATP合酶作用機(jī)理自學(xué)第81頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五F1是酶的膜外部分,3個(gè)α亞基與3個(gè)β亞基交替排列,形成一個(gè)對(duì)稱(chēng)的橘瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)。F0嵌在膜上,a亞基和b亞基二聚體排列在12個(gè)c亞基形成的環(huán)的外側(cè)。F0和F1主要由b和δ等幾個(gè)小亞基組在一側(cè)連接起來(lái)。c亞基環(huán)、γ和ε亞基組成轉(zhuǎn)子部分。γ和ε亞基組成的位于酶的中央部位,類(lèi)似于“軸”。a、b和α3β3、δ亞基組成穩(wěn)定的定子部分。第82頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五簡(jiǎn)單說(shuō):abα3β3δ組成了“定子(stator)”

cγε組成“轉(zhuǎn)子(rotor)”當(dāng)H+質(zhì)子穿過(guò)a和c之間的通道時(shí)產(chǎn)生了力矩,從而推動(dòng)了轉(zhuǎn)子與定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),這樣在F1中合成了ATP.ATP合酶組成可旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)樣結(jié)構(gòu)第83頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五結(jié)合變構(gòu)模型(binding-changemodel)ATP合酶合成ATP的分子機(jī)理的研究一直是研究的熱點(diǎn),為多數(shù)人接受的ATP合酶合成ATP的模型是“結(jié)合變構(gòu)模型”。該模型認(rèn)為F1中的γ亞基作為C亞基旋轉(zhuǎn)中心中固定的轉(zhuǎn)動(dòng)桿,旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)引起αβ復(fù)合物構(gòu)型的改變。有三種不同的構(gòu)型,對(duì)ATP和ADP具有不同的結(jié)合能力:①O型幾乎不與ATP、ADP和Pi結(jié)合;②L型同ADP和Pi的結(jié)合較強(qiáng);③T型與ADP和Pi的結(jié)合很緊,能自動(dòng)形成ATP,并能與ATP牢牢結(jié)合。當(dāng)γ亞基旋轉(zhuǎn)并將αβ復(fù)合物轉(zhuǎn)變成O型則會(huì)釋放ATP(見(jiàn)圖)。第84頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五美國(guó)Boyer(1989)提提出了結(jié)合變構(gòu)模型來(lái)解釋ATP合成過(guò)程,并因此于1997年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。PaulDBoyer第85頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第86頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五當(dāng)H+順濃度遞度經(jīng)F0中a亞基和c亞基之間回流時(shí),γ亞基發(fā)生旋轉(zhuǎn),3個(gè)β亞基的構(gòu)象發(fā)生改變。ATP合酶的工作機(jī)制ATP合成的結(jié)合變構(gòu)機(jī)制(bindingchangemechanism)第87頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五四、ATP在能量代謝中起核心作用細(xì)胞內(nèi)代謝反應(yīng)都是依序進(jìn)行、能量逐步得失。ATP稱(chēng)之為高能磷酸化合物,可直接為細(xì)胞的各種生理活動(dòng)提供能量,同時(shí)也有利于細(xì)胞對(duì)能量代謝進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)控。生物體能量代謝有其明顯的特點(diǎn)。第88頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯鍵,常表示為P。高能磷酸化合物含有高能磷酸鍵的化合物第89頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五化合物△E0′kJ/mol(kcal/mol)磷酸烯醇式丙酮酸-61.9(-14.8)氨基甲酰磷酸-51.4(-12.3)1,3-二磷酸甘油酸-49.3(-11.8)磷酸肌酸-43.1(-10.3)ATP→ADP+Pi-30.5(-7.3)乙酰輔酶A-31.5(-7.5)ADP→AMP+Pi-27.6(-6.6)焦磷酸-27.6(-6.6)葡糖-1-磷酸-20.9(-5.0)一些重要有機(jī)磷酸化合物水解釋放的標(biāo)準(zhǔn)自由能第90頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(一)ATP是體內(nèi)能量捕獲和釋放利用的重要分子ATP是體內(nèi)最重要的高能磷酸化合物,是細(xì)胞可直接利用的能量形式。

ATP在生物能學(xué)上最重要的意義在于,通過(guò)其水解反應(yīng)釋放大量自由能和需要供能的反應(yīng)偶聯(lián),使這些反應(yīng)在生理?xiàng)l件下完成。第91頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

核苷二磷酸激酶的作用ATP+UDPADP+UTPATP+CDPADP+CTPATP+GDPADP+GTP腺苷酸激酶的作用

ADP+ADPATP+AMP(二)ATP是體內(nèi)能量轉(zhuǎn)移和磷酸核苷化合物相互轉(zhuǎn)變的核心

第92頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(三)ATP通過(guò)轉(zhuǎn)移自身基團(tuán)提供能量因?yàn)锳TP分子中的高能磷酸鍵水解釋放能量多,易釋放Pi、PPi基團(tuán),很多酶促反應(yīng)由ATP通過(guò)共價(jià)鍵與底物或酶分子相連,將ATP分子中的Pi、PPi或者AMP基團(tuán)轉(zhuǎn)移到底物或酶蛋白上而形成中間產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)變后再將這些基團(tuán)水解而形成終產(chǎn)物。第93頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種貯存形式。(四)磷酸肌酸是高能鍵能量的儲(chǔ)存形式第94頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

ATP的生成、儲(chǔ)存和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸

氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P機(jī)械能(肌肉收縮)滲透能(物質(zhì)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))化學(xué)能(合成代謝)電能(生物電)熱能(維持體溫)生物體內(nèi)能量的儲(chǔ)存和利用都以ATP為中心。第95頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五第三節(jié)

氧化磷酸化的影響因素

第96頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五一、體內(nèi)能量狀態(tài)可調(diào)節(jié)氧化磷酸化速率

氧化磷酸化是機(jī)體合成能量載體ATP的最主要的途徑,因此機(jī)體根據(jù)能量需求調(diào)節(jié)氧化磷酸化速率,從而調(diào)節(jié)ATP的生成量。

第97頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五二、抑制劑可阻斷氧化磷酸化過(guò)程(一)呼吸鏈抑制劑阻斷電子傳遞過(guò)程復(fù)合體Ⅰ抑制劑:魚(yú)藤酮(rotenone)、粉蝶霉素A(piericidinA)及異戊巴比妥(amobarbital)等阻斷傳遞電子到泛醌。復(fù)合體Ⅱ的抑制劑:萎銹靈(carboxin)。第98頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五復(fù)合體Ⅲ抑制劑:抗霉素A(antimycinA)阻斷CytbH傳遞電子到泛醌(QN)

;粘噻唑菌醇則作用QP位點(diǎn)。復(fù)合體Ⅳ抑制劑:CN-、N3-緊密結(jié)合中氧化型Cyta3,阻斷電子由Cyta到CuB-Cyta3間傳遞。CO與還原型Cyta3結(jié)合,阻斷電子傳遞給O2。

第99頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五NADHFMN(Fe-S)琥珀酸FAD(Fe-S)CoQCytb→Cytc→CytcCytaa3O2魚(yú)藤酮粉蝶霉素A異戊巴比妥×抗霉素A二巰基丙醇×CO、CN-、N3-及H2S×各種呼吸鏈抑制劑的阻斷位點(diǎn)第100頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五不同底物和抑制劑對(duì)線(xiàn)粒體氧耗的影響

第101頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(二)解偶聯(lián)劑阻斷ADP的磷酸化過(guò)程

解偶聯(lián)劑(uncoupler)可使氧化與磷酸化的偶聯(lián)相互分離,基本作用機(jī)制是破壞電子傳遞過(guò)程建立的跨內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度,使電化學(xué)梯度儲(chǔ)存的能量以熱能形式釋放,ATP的生成受到抑制。如:二硝基苯酚(dinitrophenol,DNP);解偶聯(lián)蛋白(uncouplingprotein,UCP1)。第102頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五解偶聯(lián)蛋白作用機(jī)制(棕色脂肪組織線(xiàn)粒體)ⅢⅠⅡF0F1ⅣCytcQ胞液側(cè)基質(zhì)側(cè)解偶聯(lián)蛋白熱能H+H+ADP+PiATP第103頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五(三)ATP合酶抑制劑同時(shí)抑制電子傳遞和ATP的生成這類(lèi)抑制劑對(duì)電子傳遞及ADP磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素(oligomycin)可結(jié)合F0單位,二環(huán)己基碳二亞胺(dicyclohexylcarbodiimide,DCCP)共價(jià)結(jié)合F0的c亞基谷氨酸殘基,阻斷質(zhì)子從F0質(zhì)子半通道回流,抑制ATP合酶活性。由于線(xiàn)粒體內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子電化學(xué)梯度增高影響呼吸鏈質(zhì)子泵的功能,繼而抑制電子傳遞。第104頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五

寡霉素(oligomycin)寡霉素ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖可阻止質(zhì)子從F0質(zhì)子通道回流,抑制ATP生成。第105頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五電子傳遞鏈及氧化磷酸化系統(tǒng)概貌ΔμH+跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度;H+m內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)H+;H+c

內(nèi)膜胞液側(cè)H+第106頁(yè),共121頁(yè),2022年,5月20日,11點(diǎn)11分,星期五Na+,K+–ATP酶和解偶聯(lián)蛋白基因表達(dá)均增加。三、甲狀腺激素可促進(jìn)氧化

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