第十二章生物氧化物质在生物体内的氧化分解概念线粒体内:生成ATP,与能量代谢有关意义线粒体外:不生成ATP,与生物转化有关同体外燃烧,产物相同本质生物条件特点
1 1 3. 逐步放能,部分储存在ATP中。 1. 细胞内,由酶催化。 2. 温和条件:体温,pH近中性。 第十二章 生物氧化 能量突 然释放 C6H12O6 + 6O2 燃烧 线粒体内生物氧化: C6H12O6 + 6O2 酶 脱羧 脱氢 传递给氧 逐步 释放储存 直接与氧结合 体外燃烧 6CO2 + 6H2O + 热 6CO2 + 6H2O + ATP 概念 本质 意义 特点 物质在生物体内的氧化分解 线粒体内:生成ATP,与能量代谢有关 线粒体外:不生成ATP,与生物转化有关 同体外燃烧,产物相同 生物条件 1
81生成ATP的氧化体系一、呼吸链?概念国(respiratorychain)1.呼吸链递氢体同时有E!(电子传递链传递电子的作用2.递氢体传递氢的酶或辅酶3.电子传递体传递电子的酶或辅酶2
1 2 § 1 生成 ATP 的氧化体系 一、呼吸链 1. 呼吸链 (respiratory chain) 2. 递氢体 3. 电子传递体Ⅰ Ⅱ Q Ⅲ Ⅳ Cyt c H+ 复合体 ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ H+ CoQ(泛醌) Cyt c 多种酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上, 将代谢物脱下的氢(2H)或电子逐步传递,最终与氧 结合生成水。 此传递链称为呼吸链。 2 1 2 1 2 1 O2 1 2 e¯ e¯ (电子传递链 Electron Transport Chain) 概念 传递氢的酶或辅酶 递氢体同时有 传递电子的作 用 传递电子的酶或辅酶 2
(一)呼吸链的组成辅基复合体功能结构重要酶蛋白酶名称INADH-泛黄素蛋白Vit B2FMNSFe还原酶铁硫蛋白Fe-S五FAD黄素蛋白VitB2琥珀酸-泛鲲Fe还原酶铁硫蛋白Fe-SFe铁叶啉Cyt b正Cyt b泛醌·细胞色素Fe铁啉C还原酶Cyt c1铁硫蛋白FeFe-SIVFe铁外啉细胞色素CCyt aa3Cu氧化酶泛醌31Cyt c
1 3 (一)呼吸链的组成 复合体 酶名称 重要酶蛋白 辅基 功能结构 Ⅰ NADH-泛醌 还原酶 黄素蛋白 铁硫蛋白 FMN Fe-S Vit B2 Fe Ⅱ 琥珀酸-泛醌 还原酶 黄素蛋白 铁硫蛋白 Cyt b FAD Fe-S 铁卟啉 Vit B2 Fe Fe Ⅲ 泛醌-细胞色素 C还原酶 Cyt b Cyt c1 铁硫蛋白 铁卟啉 Fe-S Fe Fe Ⅳ 细胞色素C 氧化酶 Cyt aa3 铁卟啉 Fe Cu 异咯嗪环共轭双键 N R N N 5 N1H H 氧化型 还原型 N R N N 5 N1 Cys-S Cys-S S-Cys S-Cys Fe Fe Fe Fe S S S S Cys-S Cys-S S-Cys Cys S- Fe 2 S2 Fe 4 S4 Fe Fe S S ① 分类:(根据吸收光谱) ② 呼吸链中的细胞色素: Cyt b, c1, c, a, a3 ③ Cyt c:水溶性,易分离 不在复合体中 ④ Cyt aa3: 不能分开 一类以铁卟啉 为辅基的催化电子 传递的有色酶类。 Fe N N N N 铁卟啉的基本结构 泛醌 Cyt c CoQ (辅酶Q) 功能结构:苯醌 O O H + + e O O H H (UQ) H + + e O · OH 醌型 半醌型 氢醌型 3
(二)呼吸链组分的排列顺序两条呼吸链1.NADH氧化呼吸链RNADH→FMN-→Q-Cytb-C1-→C-→aa3→?FADH22)琥珀酸氧化呼吸链(FADH2氧化呼吸链)2.呼吸链各组分的标准氧化还原电位(△E0”)3.呼吸链传递氢和电子
1 4 (二)呼吸链组分的排列顺序 1. 两条呼吸链 NADH FMN Q Cytb c1 c aa3 O2 FADH2 2)琥珀酸氧化呼吸链( FADH2氧化呼吸链) 1) NADH氧化呼吸链 2.呼吸链各组分的标准氧化还原电位(ΔE0 ’) NADH FMN Q Cytb c1 c aa3 O2 FADH2 -0.32 -0.30 0.04 0.07 0.22 0.25 0.29 0.82 ( 0.10 ) ( 0.55 ) -0.06 (ΔE0 ’) 3.呼吸链传递氢和电子AH2 NADH A NAD+ FMN Q 2Fe3+ 2Fe2+ 1/2O2 Ⅰ H + 2H + FMNH2 H + H2O 2H + QH2 Fe-S Fe-S Cyt b, c1 Cyt aa3 Ⅲ Ⅳ Cyt c 4
二、 氧化磷酸化?概念ATP的生成方式1.底物水平磷酸化直接将代谢物分子中的能量转移给ADP(或GDP)而生成ATP(或GTP)的过程。2.氧化磷酸化(偶联磷酸化)呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸S1化生成ATP的过程
1 5 1.底物水平磷酸化 直接将代谢物分子中的能量转移给ADP (或GDP)而生成ATP (或GTP)的过程。 呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸 化生成ATP的过程。 2. 氧化磷酸化(偶联磷酸化) 二、氧化磷酸化 概念 ATP的生成方式 5