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第5章 生物氧化与氧化磷酸化;第一节 新陈代谢;合成代谢
(同化作用);反应步骤繁多,具有严格的顺序性;;1、研究材料
活体研究:“in vivo”:
以生物整体、整体器 官或微生物细胞群为对象进行的代谢研究称为活体研究(又称体内研究);
离体研究:“in vitro”:
以组织切片、匀浆或组织提取液为对象进行的代谢研究称为离体研究(又称体外研究)。;A、同位素示踪法
将含有同位素35S、32P、14C、15N、3H的物质参与代谢反应,测试该基团在不同物质间的转移情况,来认识代谢过程。;B、整体方法;C、组织提取法;D、代谢途径阻断等方法
属体外研究,了解某一反应被抑制之后的结果,从而推测某物质在体内的代谢变化,如 使用酶抑制剂
;F、气体测量法;一、生物氧化概念和特点 ;
;3、生物氧化的主要内容;基本方式: 底物脱羧基作用; ;第三节、生物氧化中H2O的生成 ;氧化酶;FADH2;1、烟酰胺脱氢酶类——递氢体
NAD(P)+ + 2H NAD(P )H+H+
2、黄素脱氢酶类——递氢体
FAD + 2H FADH2
3、铁硫蛋白类——递电子体
Fe3+ + e Fe2+
4、细胞色素类——以卟啉铁为辅基,传递电子
5、辅酶Q(CoQ)——递氢体;1、烟酰胺脱氢酶类(递氢体);2、黄素脱氢酶类(递氢体);3、铁硫蛋白类(Fe-S)——非血红素铁蛋白;4、细胞色素类(Cyt)-电子传递体;存在于细胞色素a、a3的血红素A;5、辅酶Q (CoQ)、泛醌、——递氢体;复合体Ⅰ(NADH脱氢酶或 NADH–Q还原酶):包括黄素蛋白(FMN)和铁硫蛋白。催化电子从NADH→CoQ。
复合体Ⅱ(琥珀酸脱氢酶或琥珀酸–Q还原酶):包括黄素蛋白(FAD)、铁硫蛋白和细胞色素b560。催化电子从琥珀酸→CoQ。
复合体Ⅲ (细胞色素还原酶):包括Cytb、Cytc1和铁硫蛋白。催化电子从CoQH2→Cytc。
复合体Ⅳ(细胞色素氧化酶):包括Cytaa3和含铜蛋白。催化电子从还原型Cytc → O2;复合体I:NADH-Q还原酶;锰钠雁桩荤碴蜒沉脖祝论迟梅煌嵌掀委挂德伞情尽抑渣负浮议象觉再酪匹第五章生物氧化1第五章生物氧化1;复合体II:琥珀酸-Q还原酶;复合体III:细胞色素还原酶;复合体IV:细胞色素氧化酶;赴婆札恼煌率坞瑟胎开啄班谎毙理黎澳光且锣吭亩音吱谍械湖蓬吊辞铡滴第五章生物氧化1第五章生物氧化1;NADH链;NADH链;四、电子传递链中传递体的排列顺序;NADH→FMN→CoQ→b→c1→c→aa3→O2;NADH→FMN→CoQ→b→c1→c→aa3→O2
;第四节、氧化磷酸化与ATP的生成 ;一、高能化合物;3、高能化合物的种类;社狈灰酸胞图厦兑腺垫血玉蔬幸叹镍徒均同床虞矾暗洼菌名樊栽也欺瘫邹第五章生物氧化1第五章生物氧化1;(1)ATP的分子结构; ①生物体通用的能量货币。
产能反应产生的能量物质主要是ATP
提供反应所需能量 ;
提供细胞活动的机械能;
提供细胞吸收物质时的能量;
产生电效应;
转变成光能或热能
② 磷酸基团转移反应的中间载体。 ;能量源自;5、ATP生成的途径;二、氧化磷酸化作用;1、底物水平磷酸化(无O2参与);磷酸甘油酸激酶;2、电子传递体系磷酸化 (通常称的氧化磷酸化) ;ATP合酶; P/O:一对电子经呼吸链传给氧原子的过程中所产生的ATP分子数。
实质指每消耗1摩尔氧原子所消耗无机磷酸/产生ATP的摩尔数。;;偶联部位的证实: 专一性的抑制剂;电化学实验
当传递体间△E0 ’ >0.18时,满足ADP+Pi→ATP的需要;复合物I、III和IV具有质子泵功能,能利用电子传递释放的自由能将质子泵出线粒体内膜,形成质子电化学梯度,此梯度可推动ATP的合成。;三、氧化磷酸化的偶联机制;1、化学渗透学说;化学渗透假说示意图;ATP合酶是ATP合成的场所。
FO镶嵌在内膜中,是膜外质子返回膜内的通道。
F1伸向膜内基质,是催化ATP合成的部位。
当膜外的质子经FO质子通道到达F1时便推动ATP的合成。;3、ATP酶的旋转催化理论--Boyer.P.D. (1994);四、氧化磷酸化的阻断作用;概念:将电子传递过程和ATP形成过程分离的作用称为~。产生这种作用的物质为~。
能抑制ATP的形成,但不抑制电子传递,不抑制底物水平磷酸化。
解偶联剂:2,4-二硝基苯酚(DNP);中性 解离 脂不溶 不能过膜
酸性 不解离 脂溶 容易过
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