生物氧化h課件

第二篇物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)

Part2MetabolismandItsRegulation代謝是生命的基本特征之一，藉此實現(xiàn)生物體與外界環(huán)境的物質(zhì)交換、自我更新及機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。特點：動態(tài)、有序、逐步進(jìn)行、高度適應(yīng)和靈敏調(diào)節(jié)。代謝引論物質(zhì)代謝能量代謝新陳代謝合成代謝（同化作用）分解代謝（異化作用）新的物質(zhì)合成舊的物質(zhì)分解需要能量釋放能量機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定第一章生物氧化第二章糖代謝第三章脂類代謝第四章氨基酸代謝第五章核苷酸代謝第六章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)本篇主要內(nèi)容重點掌握各代謝途徑的基本流程、關(guān)鍵步驟/酶與生理意義及相互聯(lián)系，系統(tǒng)掌握、學(xué)以致用。不能簡單地死記硬背代謝反應(yīng)。學(xué)習(xí)側(cè)重點本章主要內(nèi)容第一節(jié)生物氧化概述第二節(jié)生成ATP的氧化體系第三節(jié)其它不生成ATP的氧化體系第一節(jié)生物氧化概述重點：掌握生物氧化的概念了解生物氧化與燃燒的不同與意義一、生物氧化的概念BiologicalOxidation即物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化，主要是指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等供能物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解，生成CO2和H2O并釋放能量的過程。思考：吸入O2，呼出CO2？CO2三、生物氧化的意義生成ATP的氧化體系：主要位于線粒體營養(yǎng)物質(zhì)通過該體系實現(xiàn)氧化供能。不生成ATP的氧化體系主要位于微粒體和非營養(yǎng)物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化等密切相關(guān)。第二節(jié)生成ATP的氧化體系（線粒體中）掌握呼吸鏈的概念，兩條呼吸鏈的組成和排列順序。掌握氧化磷酸化的概念，熟悉偶聯(lián)部位、P/O比值的概念。了解化學(xué)滲透假說。熟悉影響氧化磷酸化的因素。掌握高能磷酸鍵的概念，熟悉常見的高能磷酸化合物。掌握ATP的生成方式。了解胞液中NADH氧化的兩種穿梭機(jī)制。一、呼吸鏈（RespiratoryChain）1.呼吸鏈的概念也稱電子傳遞鏈：electrontransferchain由多種酶和輔酶構(gòu)成的遞氫體和遞電子體按一定順序排列在線粒體內(nèi)膜上形成一條能使氫氧化成水并釋放能量的鏈鎖式反應(yīng)體系。營養(yǎng)物質(zhì)代謝脫下的氫（體內(nèi)存在形式為NADH和FADH2），通過該體系的傳遞，最后與氧結(jié)合生成水，同時驅(qū)動ATP生成。兩條：NADH呼吸鏈和FADH2呼吸鏈2.呼吸鏈的組成及排列順序（1）呼吸鏈中常見的幾種蛋白質(zhì)或酶黃素蛋白鐵硫蛋白泛醌（CoQ）細(xì)胞色素含有核黃素衍生物FMN或FAD的蛋白質(zhì)和酶類。輔基為FMN或FAD，可傳遞氫和電子。黃素蛋白簡介（氧化型）（還原型）含鐵的蛋白質(zhì)，在植物、動物、微生物中廣泛存在。輔基為鐵硫中心或稱鐵硫簇(Fe-S)，含等量鐵和硫原子。所含的鐵原子可通過Fe2+

Fe3++e

反應(yīng)傳遞電子。鐵硫蛋白簡介Fe2-S2Fe4-S4Cytochrome,Cyt是一類以鐵卟啉為輔基的催化電子傳遞的酶類。根據(jù)其吸收光譜不同而分為Cytabc三類及不同亞類。所含的鐵原子可通過Fe2+

Fe3++e

反應(yīng)傳遞電子。細(xì)胞色素簡介呼吸鏈中常見的幾種蛋白質(zhì)或酶名稱特點主要功能黃素蛋白以FAD或FMN為輔基傳遞H和電子鐵硫蛋白輔基為鐵硫中心(Fe-S)傳遞單個電子泛醌（CoQ）脂溶性，能在內(nèi)膜中自由擴(kuò)散傳遞H和電子細(xì)胞色素以血紅素為輔基傳遞單個電子要點回顧（2）呼吸鏈的組成由上述蛋白組裝成4個獨立的能夠傳遞氫和電子的大分子復(fù)合體：ⅠⅡⅢⅣ另有2個游離分子：CoQ和CytC（3）呼吸鏈的排列順序NADH呼吸鏈FADH2呼吸鏈二、氧化磷酸化(Oxidativephosphorylation)1.氧化磷酸化的概念在生物氧化過程中，代謝物脫下的氫和電子沿呼吸鏈傳遞過程中逐步釋放能量，偶聯(lián)驅(qū)動ADP磷酸化生成ATP。這種氧化與磷酸化緊密偶聯(lián)的過程即~。氧化磷酸化是體內(nèi)ATP生成的主要方式。2.氧化磷酸化的偶聯(lián)部位NADH呼吸鏈3個、FADH2呼吸鏈2個3.P/O比值即在氧化磷酸化過程中，每消耗1mol氧原子所生成ATP的摩爾數(shù)。NADH呼吸鏈為2.5、FADH2呼吸鏈1.5（1）氧化磷酸化抑制劑呼吸鏈抑制劑直接阻斷電子傳遞。復(fù)合體Ⅰ：魚藤酮、阿米妥（異戊巴比妥）復(fù)合體Ⅱ：萎銹靈復(fù)合體Ⅲ：抗霉素A復(fù)合體Ⅳ：CN-,CO（人體中毒）解偶聯(lián)劑則破壞電子傳遞建立的跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度，使氧化與磷酸化解偶聯(lián)。外源性：二硝基苯酚內(nèi)源性：解偶聯(lián)蛋白

③ATP合酶抑制劑同時抑制電子傳遞和ATP生成。寡霉素（抗菌、抗腫瘤等）5.影響氧化磷酸化的因素不同的氧化磷酸化抑制劑常見的高能化合物有：ATP、磷酸肌酸、乙酰CoA、1,3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸等。ATP2.ATP（1）體內(nèi)ATP的生成方式氧化磷酸化：是體內(nèi)ATP生成的主要方式。底物水平磷酸化：在物質(zhì)氧化分解釋放能量的代謝過程中，一些中間代謝物將其含有的高能磷酸鍵直接轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP。是體內(nèi)生成ATP的次要方式。（2）ATP的作用生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)移、儲存和利用均以ATP為中心，ATP被喻為能量的通用貨幣。3.磷酸肌酸存在于需能較多的骨骼肌、心肌和腦組織中。能量的轉(zhuǎn)移、儲存和利用生物氧化放能四、胞液中NADH氧化磷酸化的方式線粒體內(nèi)的NADH可直接參加氧化磷酸化，但胞漿中的NADH不能自由通過線粒體內(nèi)膜，必須通過兩種穿梭機(jī)制進(jìn)入線粒體以氧化磷酸化。名稱存在部位進(jìn)入的呼吸鏈及ATP生成量α-磷酸甘油穿梭腦、神經(jīng)、肌肉等經(jīng)FADH2進(jìn)入FADH2呼吸鏈，生成1.5分子ATP。蘋果酸-天冬氨酸穿梭心、肝等經(jīng)NADH進(jìn)入NADH呼吸鏈，生成2.5分子ATP。α-磷酸甘油穿梭系統(tǒng)蘋果酸-天冬氨酸穿梭系統(tǒng)第三節(jié)其它不生成ATP的氧化體系了解其基本特點、類型和作用一、微粒體氧化體系二、過氧化物酶體氧化體系微粒體氧化體系過氧化物酶體氧化體系除線粒體的氧化體系外，在微粒體、過氧化物酶體等部位還存在其他氧化體系，參與呼吸鏈以外的氧化過程，其特點是不伴磷酸化，不能生成ATP，主要參與體內(nèi)代謝物、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化。一、微粒體氧化體系RH+NADPH+H++O2→ROH+NADP++H2O主要含有細(xì)胞色素P450單加氧酶系，該酶催化氧分子中的一個氧原子加到底物分子上（使底物分子羥化）；另一個氧原子被氫（來自NADPH+H+）還原生成水，故又稱混合功能氧化酶或羥化酶。二、過氧化物酶體中的氧化體系過氧化氫酶、過氧化物酶三、抗氧化酶系（1）反應(yīng)活性氧類(reactiveoxygenspecies,ROS)來源：內(nèi)源性：主要為細(xì)胞內(nèi)呼吸鏈電子傳遞泄露引起。外源性：感染、藥物等。種類：O2-.,H2O2,.OH危害：導(dǎo)致蛋白質(zhì)、DNA等大分子損傷，進(jìn)而破壞正常細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，引發(fā)各種疾病。（2）體內(nèi)主要抗氧化酶系有：谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）：可消除H2O2和過氧化物（R-OOH）。過氧化氫酶：消除細(xì)胞內(nèi)的H2O2和過氧化物。超氧化物歧化酶（SOD）：能清除自由基O2-.。小結(jié)掌握生物氧化的概念。掌握呼吸鏈的概念，兩條呼吸鏈的組成成分和排列順序。掌握氧化磷酸化的概念，熟悉偶聯(lián)部位、P/O比值的概念。了解化學(xué)滲透假說。熟悉影響氧化磷酸化的因素。掌握高能磷酸鍵的概念，熟悉常見的高能磷酸化合物。掌握ATP的生成方式。了解胞液中NADH氧化的兩種穿梭機(jī)制。了解線粒體外其它氧化體系。測試題下列關(guān)于線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)的敘述，正確的是A．ADP磷酸化作用加速氧的利用B．ADP磷酸化作用繼續(xù)，但氧利用停止C．ADP磷酸化停止，但氧利用繼續(xù)D．ADP磷酸化無變化，但氧利用停止氰化物中毒是由于抑制了下列哪種細(xì)胞色素(Cyt)?A．CytaB．Cytaa3C．CytbD．CytcE．Cytc下列代謝物經(jīng)相應(yīng)特異脫氫酶催化脫下的2H，不能經(jīng)過NADH呼吸鏈氧化的是A．異檸檬酸

B．蘋果酸

C．α-酮戊二酸D．琥珀酸

E．丙酮酸下列哪種化合物中不合高能磷酸鍵?A．1,6-雙磷酸果糖B．二磷酸腺苷C．1,3-二磷酸甘油酸D．磷酸烯醇式丙酮酸E．磷酸肌酸胞漿NADH經(jīng)α-磷酸甘油穿梭后氧化磷酸化產(chǎn)生的ATP數(shù)是A．1B．2C．3D．4Thank