第五章生物氧化老羅

第六章生物氧化一、生物氧化：有機(jī)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解成CO2

和H2O并釋放能量的過程。部位：在真核生物細(xì)胞內(nèi)，生物氧化都是在線粒體內(nèi)進(jìn)行，原核生物則在細(xì)胞膜上進(jìn)行。CO2

如何形成直接脫羧、氧化脫羧H2O

如何形成脫氫酶、氧化酶、傳遞體脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生H2O，有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生CO2*生物氧化的規(guī)律：物質(zhì)的氧化方式遵循氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律，有加氧、脫氫、失電子耗氧量、終產(chǎn)物（CO2和H2O）、釋放能量與物質(zhì)體外氧化相同酶促反應(yīng)逐步進(jìn)行，能量逐步釋放有利于ATP的形成脫下的氫與氧結(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。二、生物氧化的一般過程代謝物在體內(nèi)的氧化可以分為三個(gè)階段1.糖、脂肪和蛋白質(zhì)經(jīng)過分解代謝生成乙酰輔酶A2.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，氧化過程中釋放出來的能量用于ATP合成。從廣義來講，上述三個(gè)階段均為生物氧化，狹義地說只有第三個(gè)階段才算是生物氧化，本章只討論第三個(gè)階段。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分子降解成基本結(jié)構(gòu)單位小分子化合物分解成共同的中間產(chǎn)物（如丙酮酸、乙酰CoA等）共同中間產(chǎn)物進(jìn)入三羧酸循環(huán),氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞生成H2O，釋放出大量能量，其中一部分通過磷酸化儲(chǔ)存在ATP中。三、生物氧化的一般過程三、生物氧化的特點(diǎn)【物質(zhì)在體內(nèi)外氧化時(shí)所消耗的氧最終產(chǎn)物（CO2，H2O）和釋放能量均相同】生物氧化是在體溫及pH值接近中性的體液中，經(jīng)過一系列酶催化逐步進(jìn)行的。生物氧化分解逐步進(jìn)行，能量逐步釋放，便于機(jī)體以高能磷酸化合物的形式儲(chǔ)存和利用。生物氧化的方式以脫氫（失電子）為主。氧化過程必須有水參與，水不僅為生物氧化提供氧化的環(huán)境，而且直接參加生物氧化過程。生物氧化過程中產(chǎn)生的二氧化碳是通過有機(jī)酸的脫羧基作用生成的。5、在生物氧化中，碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的。氧化過程中脫下來的氫質(zhì)子和電子，通常由各種載體，如NADH等傳遞到氧并生成水。呼吸鏈：線粒體內(nèi)膜上排列著許多酶和輔酶組成的遞氫體和電子傳遞體，能將代謝物上脫下的兩個(gè)氫原子傳遞給氧生成水。這種按照一定順序在線粒體內(nèi)膜上而構(gòu)成遞氫體和遞電子的連鎖反應(yīng)體系，與細(xì)胞利用氧密切聯(lián)系在一起，最后與氧形成水的整個(gè)體系成為呼吸鏈稱為呼吸鏈。四、電子傳遞鏈基本知識(shí)【呼吸鏈】（二）、呼吸鏈的組成電子傳遞鏈的主要組分包括：煙酰胺腺嘌呤核苷酸、黃素單核苷酸或黃素腺嘌呤二核苷酸、鐵硫蛋白、泛醌及細(xì)胞色素類【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；功能：細(xì)胞色素主要是通過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】（一）、部位：原核細(xì)胞------細(xì)胞膜真核細(xì)胞------線粒體內(nèi)膜（三）、分類

1、NADH氧化呼吸鏈組成由：NAD+、FMN、CoQ、Fe-S細(xì)胞色素體系（Cyt：b、→

c1、→

c、

→

aa3）2、琥珀酸(FADH2)氧化呼吸鏈FAD、CoQ、Fe-S、細(xì)胞色素體系（Cyt：b、→

c1、→

c、→

aa3）

（四）、呼吸鏈的排列順序1、NADH呼吸鏈?zhǔn)羌?xì)胞內(nèi)的主要呼吸鏈，因?yàn)樯镅趸^程中大多數(shù)脫氫酶都是以NAD+為輔酶，代謝物脫下的氫使輔酶由氧化型（NAD+）轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型（NADH或NADH+H+

）。NADH通過這條呼吸鏈將氫最終傳遞給氧而生成水，NADH呼吸鏈各組分的排列順2、琥珀酸(FADH2)：凡是以FAD為輔基的脫氫酶所催化的底物脫氫反應(yīng)，其電子傳遞按此順序進(jìn)行。琥珀酸由琥珀酸脫氫酶催化，脫下的2H經(jīng)復(fù)合體Ⅱ使CoQ形成CoQH2，再往下的傳遞與NADH氧化呼吸鏈相同。α-磷酸甘油脫氫酶及脂酰CoA脫氫酶催化代謝物脫下的氫也由FAD接受，通過此呼吸鏈被氧化。重要的兩條呼吸鏈1.NADH氧化呼吸鏈2.琥珀酸(FADH2)氧化呼吸鏈1.復(fù)合體Ⅰ,NADH-泛醌還原酶組成：黃素單核苷酸【FMN】、鐵硫蛋白【Fe-S】功能：將NADH+H+的2H傳遞給泛醌。復(fù)合體ⅠNADH→→CoQFMN→Fe-S功能：將電子從琥珀酸脫下的2H傳遞給泛醌。復(fù)合體Ⅱ琥珀酸→→CoQ復(fù)合體Ⅱ：組成：黃素蛋白，輔基為FAD；鐵硫蛋白，輔基為Fe-S色素蛋白，輔基為細(xì)胞色素bFAD→Fe-S2、復(fù)合體Ⅱ,琥珀酸-泛醌還原酶[復(fù)合體Ⅱ是三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶，又稱琥珀酸-泛醌還原酶。]3.復(fù)合體Ⅲ，泛醌-細(xì)胞色素c還原酶

功能：將電子從還原型泛醌傳遞給細(xì)胞色素c。電子傳遞：復(fù)合體ⅢCQH2→→Cytc復(fù)合體Ⅲ組成：Cytb，Cytc1、鐵硫蛋白【Fe-S】Cytb→Fe-S→Cytc14.復(fù)合體Ⅳ，細(xì)胞色素c氧化酶復(fù)合體Ⅳ還原型Cytc→→O2復(fù)合體Ⅳ：色素蛋白，Cytaa3（2Fe、2Cu）功能：將電子從Cytc傳遞給O2將電子從細(xì)胞色素C傳遞給氧CuA→a→a3→CuB呼吸鏈的組成四種具有傳遞電子功能的酶復(fù)合體(complex)*泛醌和Cytc

均不包含在上述四種復(fù)合