1、学学 习习 重重 点点v1.掌握生物氧化的概念及意义；了解生物氧化的特点及主要酶类。v2.熟悉呼吸链的主要组成成分，掌握呼吸链的电子传递顺序；掌握线粒体外NADH转运进入线粒体的机制。v3.掌握氧化磷酸化的概念、偶联部位；了解氧化磷酸化机制及影响因素。v4.熟悉体内生成ATP的主要方式及ATP的生理功用。v5.了解不生成ATP氧化途径、主要场所及主要氧化体系。第一节 概述v生物氧化是物质在体内氧化分解的过程二、生物氧化由酶催化逐步进行v糖、脂肪及蛋白质等营养物质在体内氧化及体外燃烧虽然终产物都是终产物都是CO2和和H2O，释放的总能量也完全相等，氧化反应类型释放的总能量也完全相等，氧化反应类型
2、也相同，也相同，但二者在条件、能量释放等方面却大不相同。体内外物质氧化比较对比项目生物氧化（体内）体外氧化反应条件温和剧烈反应过程逐步进行酶促反应一步完成能量释放逐步进行瞬间释放CO2生成方式有机酸脱羧碳和氧结合水需要水参加不需要v（一）脱电子反应（一）脱电子反应v从作用物（A）分子上脱去一个电子，从而使其原子或离子的正价增加而被氧化，脱去的电子由受电子体（B）接受而被还原。v（二）脱氢反应（二）脱氢反应 v从作用物分子中脱去一对氢，由受氢体接受氢 v因一对氢原子是由一对质子（2H+）和一对电子（2e）组成，故脱氢反应也包括脱电子反应。脱氢反应的另一种类型是“加水脱氢”。作用物先与水结合，然后
3、脱去两个氢原子，结果是作用物分子上加了一个氧原子。如：（三）加氧反应（三）加氧反应 v作用物分子中直接加入氧原子或氧分子：v（一）氧化酶类（一）氧化酶类 v氧化酶类的辅基常含有金属离子如铁或铜，催化代谢物脱氢氧化，氧分子接受氢生成水。如抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶等。v（二）脱氢酶类（二）脱氢酶类 v脱氢酶类的催化作用需FMN、FAD或NAD+、NADP+为辅基或辅酶，催化代谢物脱氢。根据是否需要氧作为直接受氢体，可将脱氢酶分为需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶。v（三）其他酶类（三）其他酶类除上述酶类外，体内还有加单氧酶、加双氧酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶(SOD)等参与氧化还原反应。
4、v糖、脂类及蛋白质在体内代谢过程中产生不同的有机酸，有机酸在酶的催化下，脱羧基产生CO2。v根据脱去的羧基在有机酸的位置，分为：v-脱羧和-脱羧两种。又根据脱羧反应是否伴有脱氢，分为单纯脱羧和氧化脱羧。第二节第二节 线粒体内的生物氧化线粒体内的生物氧化一、呼吸链包含多种成分，并按一定顺序排列v（一）呼吸链的主要成分及其作用机制 v1.NAD+,NADP+：主要功能是接受从代谢物上脱下的2H（2H+2e），然后传递给呼吸链另一组分黄素蛋白,是递氢体递氢体。R=H:NAD+;R=H2PO3:NADP+递氢机制2.黄素酶或黄素蛋白（FP）递氢机制3.铁硫蛋白（Fe-S）结构及递电子机制 表示无机硫表
5、示无机硫4.泛醌（UQ）又称辅酶Q（CoQ）结构与递氢机制CoQ氧化型CoQH2还原型5.细胞色素（Cyt）v细胞色素是一类以铁铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，细胞色素是一类以铁铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。根据它们吸收光谱不同而分类。v在呼吸链中的细胞色素有：b、c1、c、a、a3等。Cyta与Cyta3很难分开，组成一复合体，统称为细胞色素aa3（Cytaa3）。v传递电子的顺序：bc1 c aa3细胞色素传递电子机制vCyt-Fe3+e-Cyt-Fe2+递氢体 递电子体vNAD+、NADP+Fe-SvFMN、FAD Cyt-FevUQ(CoQ)（二）呼吸
6、链中大部分组成成分形成4个蛋白复合体，只有少数游离存在呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置（三）呼吸链组分按氧化还原电位由低到高低到高排列v目前普遍认为呼吸链的传递顺序为 v 二、NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链是体内两条重要的呼吸链v1.NADH氧化呼吸链氧化呼吸链NADH 复合体复合体Q 复合体复合体Cyt c 复合复合体体O2v2.琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸琥珀酸 复合体复合体 Q 复合体复合体Cyt c 复复合体合体O2（一）NADH氧化呼吸链是体内最常见的一条呼吸链（二）FADH2氧化呼吸链也叫琥珀酸氧化呼吸链两条呼吸链传递两种形
7、式底物水平磷酸化氧化磷酸化1.底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)底底物物分分子子内内部部能能量量重重新新分分布布，生生成成高高能能键键，使使ADP磷磷酸酸化化生生成成ATP的的过程。过程。水解时释放的能量大于水解时释放的能量大于21KJ/mol21KJ/mol的磷酸酯键，称为高能键。常表示为的磷酸酯键，称为高能键。常表示为 P P。2.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)v定义定义指在呼吸链电子传递过程中偶联指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成磷酸化，生成ATP，又称为，又称为偶联磷酸化偶联磷酸化。偶联部位偶联
8、部位ATPATP ATP 氧化磷酸化偶联部位氧化磷酸化偶联部位关于呼吸链产生ATP数目（三）影响氧化磷酸化作用的因素1.ADP/ATP是调节氧化磷酸化的主要因素是调节氧化磷酸化的主要因素 v2.甲状腺素能使机体耗氧和产热均增加甲状腺素能使机体耗氧和产热均增加 v3.氧化磷酸化抑制剂：主要有呼吸链阻断剂和解偶氧化磷酸化抑制剂：主要有呼吸链阻断剂和解偶 联剂联剂 1.ADP/ATP调节调节ADPATP氧化磷酸化速度2.甲状腺素调节甲状腺素调节甲状腺素甲状腺素Na+,K+ATP酶酶解偶联蛋白解偶联蛋白基因表达基因表达活化活化使使ATP分分解解大大量量释释放放热热量量造造成成3.氧化磷酸化抑制剂主要有
9、呼吸链阻断剂和解偶联剂 3.氧化磷酸化抑制剂主要有呼吸链阻断剂和解偶联剂 抗霉素抗霉素A A二巯基丙醇二巯基丙醇 CO、CN-、N3-及及H2S 鱼藤酮鱼藤酮粉蝶霉素粉蝶霉素A 各种呼吸链抑制剂的阻断位点各种呼吸链抑制剂的阻断位点四、细胞质中生成的NADH通过穿梭进入线粒体v（一）苹果酸（一）苹果酸-天冬氨酸穿梭主要存在于心肌和肝组织天冬氨酸穿梭主要存在于心肌和肝组织（二）（二）-磷酸甘油穿梭主要存在于骨骼肌和脑组织磷酸甘油穿梭主要存在于骨骼肌和脑组织五、ATP有重要生理功能v（一）ATP是机体各种生理、生化活动的主要供能物质v（二）ATP转变成其他三磷酸核苷 核苷二磷酸激酶的作用核苷二磷酸激
10、酶的作用ATP+UDP ADP+UTPATP+CDP ADP+CTPATP+GDP ADP+GTP（三）磷酸肌酸是肌肉和脑组织中能量的一种储存形式 ATP的生成和利用 氧化磷酸化氧化磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 肌肉收缩肌肉收缩物质主动转运物质主动转运合成代谢合成代谢生物电生物电维持体温维持体温第三节 线粒体外的生物氧化v场所：微粒体和过氧化物酶体 v特点：氧化过程中不伴有偶联磷酸化 一、微粒体氧化体系主要为加单氧酶系 催化O2的一个氧原子加到作用物分子上，另一个氧原子被NADPH+H+还原成水，因此该酶又称为混合功能氧化酶或者羟化酶。反应需要细胞色素P450、NADPH+H+、FAD
11、参加。其反应式如下：二、过氧化物酶体氧化体系氧化过程产生活性氧二、过氧化物酶体氧化体系氧化过程产生活性氧过氧化物酶体 是一种特殊的细胞器，存在于动物组织的肝脏、肾脏、中性粒细胞和小肠黏膜细胞中。过氧化物酶体中含多种氧化酶，能氧化氨基酸、脂肪酸等多种底物，产生活性氧（reactive oxygen species,ROS）。活性氧v产生的原因 氧分子必须接受4个电子才能完全还原，产生2O2，再与H结合成水。如果电子供给不足，就会产生不稳定的活性氧。v种类活性氧的损伤作用v对生物大分子有氧化作用细胞膜不饱和脂肪酸蛋白质核酸活性氧活性氧导致细胞肿胀机体免疫力下降诱发肿瘤动脉粥样硬化机体有清除活性氧的能力 v1.超氧化物歧化酶（SOD）2.过氧化氢酶和过氧化物酶过氧化氢酶和过氧化物酶 过氧化物酶过氧化物酶 能催化H2O2分解生成水，并放出 氧原子直接氧化酚类和胺类等有毒物质谷胱甘肽过氧化物酶 利用还原型谷胱甘肽（GSH）使H2O2或其他过氧化物（ROOH）还原，对组织细胞具有保护作用。思考题v1.呼吸链有哪些组成成分？它们在体内的传递电子的顺序有几种？相同的传递顺序是什么？v2.叙述氧化磷酸化概念、偶联部位及影响因素？v3.学会根据脱氢酶的辅酶判断，脱下的氢会进入哪条呼吸链并会计算产生的ATP数。
个人主页
