1 生物氧化.pptVIP

代谢的功能 从环境中获得营养物质 将外界获取的营养物质转变成为自身需要的结构原件 将结构原件组成成自身的大分子 形成或分解生物体特殊功能所需要的生物分子 提供生命活动所需的一切能量 代谢的分类 新陈代谢的速率 生长旺盛时：合成代谢?分解代谢 成长的生物：合成代谢?分解代谢 衰老或饥饿：合成代谢?分解代谢 代谢作用中的能量关系 分解代谢分解有机物[糖、脂和蛋白质]，转化为更小、更简单的终产物[如乳酸、CO2和NH3等]，释放能量，部分被转化为ATP和还原的电子载体[NADH，NADPH和FADH2]，其余的作为热量散失。 合成代谢以小或简单的前体物质合成更大、更复杂的分子，如脂、多糖、蛋白质和核酸等，合成代谢需要能量的输入，通常需要ATP和还原力[NADH、NADPH和FADH2]。 2. 代谢的三阶段 代谢研究的方法 1．饲养动物(feeding animal) 2．测定呼吸商（respiratory quotient, R.Q.） 3．代谢疾病(metabolic block)不正常代谢的观察 4．利用微生物的生化突变型（biochemical mutant) 5．切除器官(organ excision) 6．离体试验(in vitro test) 7．组织培养（tissue culture） 8．应用酶的抑制剂(enzyme inhibitor) 9．同位素示踪法（isotopic tracer technique） 10．分部离心技术(differential centrifugation) 二、生物能学简介 1. 生物能的转换及生物系统中的能流 生物系统中的能流 2. 自由能（free energy）的概念 化学反应自由能的计算 高能化合物类型 ATP的特殊功能 （3）ATP断裂形成AMP和焦磷酸的作用 （4）能荷 生物氧化 1. 生物氧化的概念及所要讨论的主要问题 3.生物氧化中CO2生成机制 生物氧化中CO2的生成 生物氧化中的CO2是由糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物后脱羧产生的。 1、乙醇发酵的第一步(直接脱羧） 2、丙酮酸氧化脱羧（氧化脱羧） 3、TCA循环中?-酮戊二酸的生成(氧化脱羧） 4、TCA循环中琥珀酰~CoA的生成（氧化脱羧） 5、草酰乙酸脱羧生成丙酮酸(直接脱羧） 6、苹果酸生成丙酮酸（氧化脱羧） 进行生物氧化反应的部位 （1）线粒体 （2）内质网、微粒体、过氧化酶体等 生理意义：供给机体能量，进行正常生理生化活动，转化有害废物。 生物氧化体系 线粒体呼吸链 线粒体呼吸链的概念 线粒体中的两条典型呼吸链 线粒体中的两条典型呼吸链 2.呼吸链的组成 (1)烟酰氨脱氢酶类 尼克酰胺核苷酸的作用原理 (3)铁硫蛋白 铁-硫中心[Iron-sulfur Centers] CoQ的结构和递氢原理 辅酶Q的氧化还原 底物到辅酶Q的电子流动 细胞色素 细胞色素的结构和递电子机理 细胞色素c NADH呼吸链 NADH呼吸链和FADH2呼吸链 NADH呼吸链电子传递过程中自由能变化 第三节 氧化磷酸化作用 氧化磷酸化 磷氧比（ P/O ） 二、氧化磷酸化的偶联机理 线粒体ATP合成酶 氧化磷酸化重建示意图 化学渗透假说(chemiosmotic hypothasis) 化学渗透假说示意图 线粒体电子传递和H+排出的数目和途径 Boyer和Walker的工作 ATPase的旋转催化模型 ATP合酶结构示意图 呼吸链中电子传递时自由能的下降 电子传递抑制剂抑制位置 电子传递 抑制剂 2,4-二硝基苯酚的解偶联作用 ③磷酸化抑制剂 作用：抑制氧化磷酸化过程 举例：寡霉素 机理：与ATP合酶的F0部位结合，破坏 H+回流，影 响呼吸链质子泵的功能，抑 制电子传递。 三、 线粒体外NADH的氧化磷酸化作用 ?-磷酸甘油穿梭 苹果酸-天冬氨酸穿梭作用 糖酵解过程 非线粒体氧化系统 返回 决定呼吸链成分排列顺序的主要因素 呼吸链中主要物质的氧化还原电位 NAD++2H NADH+H+ -0.32 FMN+2H FMNH2 -0.30 FAD+2H FADH2 -0.15 CoQ +2H CoQH2 +0.10 CytbFe+3+e CytbFe+2 +0