生物化学 生物化学 7.第六章 生物氧化与氧化磷酸化.ppt

第六章 生物氧化与氧化磷酸化 要求：学习目标 1.生物氧化的概念 生物氧化：物质在生物体内的氧化过程。 2.生物氧化的特点、方式 （1）氧化反应：加氧、脱氢、失电子 （3）氧化反应与还原反应同时发生 Fe2++Cu2+ 二.高能磷酸化合物 高能化合物：某化合物水解时，释放的能量在20.9KJ/mol以上。 1. ATP （1）提供物质代谢时需要的能量 （2）供给机体生命活动时需要的能量： 贮存能量：磷酸肌酸（肌肉、大脑） 第三节 氧化磷酸化作用 一. ATP的生成方式 1. 底物水平磷酸化 （1）底物分子中的能量直接以高能键形式转移给ADP，从而使ADP磷酸化而生成ATP。 （2）目前体内有三个底物磷酸化： 2.氧化磷酸化 （1）在线粒体中进行，是ATP生成的主要方式。 氧化磷酸化： 二.氧化磷酸化的细胞结构基础 线粒体： 线粒体 线粒体呼吸链 线粒体呼吸链 第二节 电子传递链（呼吸链） 1.人线粒体呼吸链复合体： ③全酶＝酶蛋白＋辅助因子 （i）酶蛋白： 2.呼吸链（电子传递链） （1）呼吸链：一系列有氧化还原活性的酶与辅酶在线粒体内膜上按一定次序排列，使代谢物脱下的氢通过连续的递氢和递电子反应最终与O2结合成H2O，这一系列的酶与辅酶就称为电子传递链。因其与细胞摄取氧的过程密切相关，又称呼吸链。 3.呼吸链的组成 （1）生物膜的结构：流动镶嵌模型 （2）电子传递链的顺序：2种 ① NADH氧化呼吸链 ： NADH → 复合体I →CoQ → 复合体III→ Cytc→ 复合体IV （2）电子传递链的顺序：2种 线粒体内膜： ① NADH呼吸链 （2）电子传递链的顺序：2种 一.呼吸链的组成及其功能 复习：全酶＝酶蛋白＋辅助因子 （i）酶蛋白： 一.呼吸链的组成及其功能 酶蛋白：催化氧化还原反应的发生； 1.尼克酰胺核苷酸： 2.黄素蛋白： 3.铁硫蛋白： （1）复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含。亦称铁硫中心。 （a）Fe 3.铁硫蛋白： 2种呼吸链的电子传递过程： 2种呼吸链的电子传递过程： 4.辅酶Q： 又称泛醌（UQ） 2H++2e CoQ CoQH2 有一疏水性的侧链，能在线粒体内膜上迅速扩散。 4.辅酶Q： 5.细胞色素： （1）一类电子传递蛋白质，含铁卟啉辅基，呈红色 （2）根据还原状态时吸收光谱的不同，分为a族、b族、c族 （3）电子传递链：Cytb、c、c1 、a、a3 血红素 （4）传电子： Fe3++e Fe2+ 双电子传递体: 2种呼吸链的电子传递过程： 复合体Ⅲ的电子传递： 复合体Ⅲ的电子传递： Cyt c : 膜表面蛋白质，可溶于水。 不同复合物之间游动。 ① NADH呼吸链 6.细胞色素氧化酶 辅基 ：Cyta、Cyta3、Cu2+ 2种呼吸链的电子传递过程： 复合体Ⅳ的电子传递： 2种呼吸链的电子传递过程： 2种呼吸链的电子传递过程： （2）电子传递链的顺序：2种 2种呼吸链的电子传递过程： 2种呼吸链的电子传递过程： 图6-8 2种呼吸链的电子传递过程： 二.呼吸链的种类及其传递体的排列顺序： 氧化还原电势（E0’）: 1.NADH氧化呼吸链 （1）为体内最常见的一条重要的呼吸链。 （2）电子传递链的顺序：2种 线粒体内膜： 三.氧化磷酸化的偶联部位： 1.呼吸链的偶联部位有3个： NADH→CoQ CoQ→Cytc Cytaa3→O2 2.氧化磷酸化的偶联机制：化学渗透学说 1.呼吸链中复合体I、III、IV具有质子泵功能。 2.在呼吸链传递e的过程中释放能量，质子泵将质子从线粒体内膜的基质侧泵到胞质侧。 3.由于内膜对质子不通透，造成膜内、外质子电化学梯度（包括H+浓度梯度和跨膜电位梯度），从而贮存呼吸链氧化释放的能量。 4.当质子顺梯度回流时则驱动ADP与Pi生成ATP。 化学渗透学说 1.呼吸链的偶联部位有3个： NADH→CoQ CoQ→Cytc Cytaa3→O2 三.电子传递抑制剂 复合体Ⅳ的电子传递： 三.电子传递抑制剂 FADH2呼吸链 NADH呼吸链：最常见 I III IV II III IV 是2条不同的氧化呼吸链 复合体I 复合体III 复合体IV I III IV 2H+ 2H+ 2H+ 线粒体基质 膜间隙 电位梯度 化学浓度梯度 ATP合成酶 2H+ 2H+ ADP+Pi ATP 线粒体基质 膜间隙 线粒体内膜 NADH → O2 +3ATP FADH2 → CoQ→ O2 +2ATP NAD