【生物化學(xué)】第五章-生物氧化-第三節(jié)-氧化磷酸化.ppt

1、第8章生物氧化Biological Oxidation，8.1生物氧化概要8.2電子傳遞鏈8.3氧化磷酸化，代謝物的氧化(脫氫)作用和ADP的磷酸化反應(yīng)耦合生成ATP的過程。 部位：線粒體內(nèi)膜(真核)細(xì)胞漿膜(原核細(xì)胞)的數(shù)量、形狀因細(xì)胞而異，第三節(jié)氧化磷酸化是電子從NADH或FADH2經(jīng)電子傳遞鏈傳遞到分子氧生成水，ADP與Pi耦合生成ATP的過程。 這是好氧生物合成ATP的主要途徑。 體內(nèi)ATP生成的方式：氧化磷酸化(oxidative phosphorylation )在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化，生成ATP，又稱偶聯(lián)磷酸化。 基質(zhì)水平磷酸化(substrate level p

2、hos-phorylation )是基質(zhì)分子內(nèi)部的能量再分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程。 2 .氧化磷酸化偶聯(lián)部位，即ATP生成的部位。 P/O比：物質(zhì)氧化時，每消耗1摩爾氧原子所消耗的無機(jī)磷的摩爾數(shù)，即生成ATP的摩爾數(shù)。 如果-物質(zhì)氧化，則每消耗1mol氧原子就消耗的無機(jī)磷的mol數(shù)(或ADP mol數(shù))、或者每消耗1mol氧就生成的ATP的mol數(shù).自由能變化(g0) :超過30.5 kj，則生成1摩爾的ATP。 3個偶聯(lián)部位：NADH與CoQ之間CoQ與Cyt c之間Cyt aa3與氧之間。 3 .關(guān)于氧化磷酸化機(jī)理、氧化磷酸化機(jī)理的若干假說化學(xué)偶聯(lián)假說構(gòu)座偶聯(lián)假說化

3、學(xué)滲透假說，(1)化學(xué)偶聯(lián)假說(1953年) 三磷酸甘油醛、一磷酸三甘油酸、三磷酸，chemical coupling hypothesis是電子傳遞反應(yīng)放出的能量通過一系列連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)形成高能量共有中間物，最后將該能量轉(zhuǎn)移到ADP而形成的(2)構(gòu)象偶聯(lián)假說(1964 ) conformationalcouplinghypothesis考慮了電子沿著電子傳遞鏈傳遞線粒體內(nèi)膜的蛋白質(zhì)組，迄今為止沒能分離該高能蛋白質(zhì)。 然而，在電子傳遞過程中蛋白質(zhì)成分的構(gòu)象變化依然存在。 (3)化學(xué)滲透假說：線粒體內(nèi)膜的電子傳遞鏈?zhǔn)琴|(zhì)子泵電子從高能量狀態(tài)傳遞到低能量狀態(tài)時釋放的能量，膜內(nèi)側(cè)的h向膜外側(cè)移動(內(nèi)膜

4、相對于h不透過)，在膜內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生膜內(nèi)質(zhì)子梯度和電位梯度，驅(qū)動膜內(nèi)外勢差膜外高能質(zhì)子沿著特殊通道(ATP合酶組成部分)在質(zhì)子跨膜過程中釋放的能量直接驅(qū)動ADP與磷酸合成ATP，復(fù)合物同時位于具有質(zhì)子泵作用的線粒體內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)。ATP合成酶在線粒體中的位置、ATP合成酶、F0:是疏水性蛋白質(zhì)，是埋入線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子通道。 F1:親水蛋白質(zhì)，由33亞基組成，催化生成ATP。 OSCP :低霉素敏感性相關(guān)蛋白位于F0和F1之間，使ATP合成酶在低霉素存在時不能生成ATP。 ATP合成酶由疏水化的F0(a1b2c912 )和親水化的F1(33 )構(gòu)成.質(zhì)子通過a時，c環(huán)像水車一樣旋轉(zhuǎn)，連帶旋轉(zhuǎn). ATP合

5、成酶的1分子ATP在線粒體中生成，輸送到細(xì)胞漿有4個h回流進(jìn)入線粒體基質(zhì)，5 .氧化磷酸化的解共軛和抑制，呼吸鏈抑制劑：阻斷呼吸鏈中某部位的電子傳遞。 解耦劑：脫離氧化和磷酸化的耦合過程。 例如，解共軛蛋白質(zhì)，如2，4 -二硝基酚(DNP )氧化磷酸化抑制劑：具有抑制電子傳遞和ADP磷酸化的作用。例如低聚霉素、魚介類蒙古粉蝶霉素a異戊巴比妥工具、抗霉素a二巰基丙醇、CO、CN-、N3-和H2S、各種呼吸鏈抑制劑的阻斷部位、解共軛蛋白作用機(jī)制(褐色脂肪組織線粒體)、低聚霉素(on 阻止來自F0質(zhì)子通道的質(zhì)子回流，抑制ATP生成，低聚霉素，6 .線粒體內(nèi)膜的物質(zhì)輸送，線粒體外膜孔蛋白，10kDa的

6、物質(zhì)通過，線粒體內(nèi)膜的不同輸送體對物質(zhì)有選擇性。 兩種機(jī)理： -磷酸甘油梭(glycerophosphate shuttle )蘋果酸海藻酸梭(malate-asparate shuttle )、細(xì)胞質(zhì)中NADH的氧化(線粒體外NADH的氧化)、fad 蘋果酸-海藻酸梭，(1)，脫氫酶和氧化酶，7 .其他氧化系，末端氧化酶：最后將從基質(zhì)中脫離的電子傳遞到O2，形成H2O或H2O2的酶類。 種類：細(xì)胞色素氧化酶：主要的末端氧化酶，與o的親和力最高，4/5的耗氧量使該酶受到酚氧化酶：組織的傷害，將酚氧化成醌(紅褐色)，抑制微生物活性的抗壞血酸氧化酶乙醇酸氧化酶，(2)，過氧化物酶體中的酶類， 過氧

7、化氫酶另一分子H2O2受到電子輔助基團(tuán)3360的血紅素作用：分布廣泛，可以去除好氧脫氫酶催化反應(yīng)產(chǎn)生的有毒H2O2，催化反應(yīng)3360是H2O2直接氧化酚類/胺類化合物輔助基團(tuán)：血紅素谷胱甘肽過氧化物酶保護(hù)生物體的作用過氧化物酶(peroxidase) (3)、超氧化物歧化酶(superoxide dimutase，SOD )、呼吸鏈電子傳遞過程中產(chǎn)生的超氧化物離子(O2-.) O2-. H2O2 .OH損傷生物膜，SOD亞基包括Cu過氧化氫酶、H2O O2、1 .呼吸鏈存在于() a細(xì)胞膜b線粒體外膜c線粒體內(nèi)膜d線粒體e過氧化物酶體中，本章選擇性地練習(xí)哪些物質(zhì)不是NADH氧化呼吸鏈的成分。

8、A. FMN B. FAD C .泛醌d .苯硫蛋白e .細(xì)胞色素c，3. ATP生成的主要方式是()，a肌酸酐磷酸化b氧化磷酸化c糖的磷酸化d基質(zhì)水平磷酸化e高能量化合物間的轉(zhuǎn)化，5 .以下的例子是關(guān)于高能量磷酸鍵的記述a的所有高能鍵與磷酸鍵b的高能磷酸鍵只存在于ATP C的高能磷酸鍵中的呼吸鏈中d只耦合ATP參與的反應(yīng)，相反進(jìn)行e的所有生化轉(zhuǎn)變必須參與ATP。 對a丙酮酸脫氫酶b琥珀酸脫氫酶c黃嘌呤氧化酶d細(xì)胞色素c氧化酶E SOD、7 .線粒體內(nèi)膜外h濃度進(jìn)行正確敘述， a濃度比線粒體內(nèi)b濃度高線粒體內(nèi)c自由進(jìn)入線粒體需要e進(jìn)入線粒體需要載體輸送，a鐵離子、b鈷離子、c鎂離子、d鋅離子e

9、以上都在9 .呼吸鏈中具有質(zhì)子泵功能a復(fù)合體b復(fù)合體c復(fù)合體d復(fù)合體e以上，對于10 .超氧化物歧化酶，哪個不正確() a能夠除去催化劑性地產(chǎn)生超氧離子b的超氧離子c的催化劑性地產(chǎn)生過氧化氫d的含有金屬離子的子e， 存在于單元液和線粒體中的11. Except iron，Cyt aa3 contain () ion .A Zn B Mg C Cu D Mn E K，12.wwn，A FAD B FMN C Fe-S D Cyt aa3 E Cyt c，13.whichoneisuncoup 、acobpiericidinackcnd2、4-dinitrophenoleh2s、14 .超電磁兼容性要求()、ABC c c1aa3o2BC1CB a3o2CCC1b a3o2dcb c 1 15 .關(guān)于ATP合成酶，準(zhǔn)確地說，a位于線粒體內(nèi)膜，復(fù)合體b由F1和F0兩部分組成的C F0是質(zhì)子通道d生成ATP的催化部位位于F1的子單元上的eff，a是水溶性化合物b， 醌系化合物c能夠在線粒體內(nèi)膜中迅速擴(kuò)散、d不參與呼吸鏈的復(fù)合體e是NADH呼吸鏈和琥珀酸呼吸鏈的交點(diǎn)18 .下述物質(zhì)屬于高能量化合物的是()，a乙酰基A B GTP C磷酸肌酸酐d磷酸二羥基丙酮e磷酸烯丙酯19.whichmakefe-saspro