生物化学-第06章-生物氧化-PPT课件
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生物化学生物氧化PPT课件
目录
(2) 传递电子的机理
2Fe-2S 4Fe-4S
经FMN、2Fe-2S、Q、4Fe-4S传递NADH+H+的 两个电子到Q，使之摄取基质2个H+转变为QH2。
目录
2、复合体Ⅱ功能（琥珀酸-泛醌还原酶） ----将电子从琥珀酸传递到泛醌
➢ 琥珀酸脱氢→FAD→几种Fe-S →CoQ → QH2 ➢ 经α-磷酸甘油穿梭生成的FADH2，也在此 递氢给Q生成QH2。
质子泵（proton pump） 氧化呼吸链中在传递电子的同时能
把质子从基质泵出到膜间隙的电子传递 复合体，有复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。
目录
哺乳动物氧化呼吸链的组成及功能
酶复合体
复合体Ⅰ (NADH-泛醌氧
化还原酶)
复合体Ⅱ (琥珀酸-泛醌氧
化还原酶)
复合体Ⅲ (泛醌-细胞色素
氧化还原酶)
分子(kD) 亚基
↓
氧化磷酸化减慢
呼吸控制
呼吸控制（respiratory control）： 由于ATP/ADP比值变化对氧化磷酸化的调节效应 ，
称呼吸控制 ，调控的关键物质是ADP。
目录
1000
>40
140
4
250
11
辅酶/辅基
主要功能
FMN、Fe-S 传递NADH+H+中2个e到Q，并 由基质向膜间隙泵出4个H+
FAD、Fe-S
传递琥珀酸中2个电子、2个质子 到Q
血红素bH、 bL、c1 Fe-S
通过Q循环传递QH2中2个e到细 胞色素C，并把4H+ 由基质 泵出到膜间隙
细胞色素C* 13
A
B
H+ H+
(2) 传递电子的机理
2Fe-2S 4Fe-4S
经FMN、2Fe-2S、Q、4Fe-4S传递NADH+H+的 两个电子到Q，使之摄取基质2个H+转变为QH2。
目录
2、复合体Ⅱ功能（琥珀酸-泛醌还原酶） ----将电子从琥珀酸传递到泛醌
➢ 琥珀酸脱氢→FAD→几种Fe-S →CoQ → QH2 ➢ 经α-磷酸甘油穿梭生成的FADH2，也在此 递氢给Q生成QH2。
质子泵（proton pump） 氧化呼吸链中在传递电子的同时能
把质子从基质泵出到膜间隙的电子传递 复合体，有复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。
目录
哺乳动物氧化呼吸链的组成及功能
酶复合体
复合体Ⅰ (NADH-泛醌氧
化还原酶)
复合体Ⅱ (琥珀酸-泛醌氧
化还原酶)
复合体Ⅲ (泛醌-细胞色素
氧化还原酶)
分子(kD) 亚基
↓
氧化磷酸化减慢
呼吸控制
呼吸控制（respiratory control）： 由于ATP/ADP比值变化对氧化磷酸化的调节效应 ，
称呼吸控制 ，调控的关键物质是ADP。
目录
1000
>40
140
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250
11
辅酶/辅基
主要功能
FMN、Fe-S 传递NADH+H+中2个e到Q，并 由基质向膜间隙泵出4个H+
FAD、Fe-S
传递琥珀酸中2个电子、2个质子 到Q
血红素bH、 bL、c1 Fe-S
通过Q循环传递QH2中2个e到细 胞色素C，并把4H+ 由基质 泵出到膜间隙
细胞色素C* 13
A
B
H+ H+
人民卫生出版社《生物化学》第六章 生物氧化
⊿Gº’ = -nF ⊿Eº'
n：传递电子数；F：法拉第常数
➢ 合成1摩尔ATP 需能量约30.5kJ
偶联部位
NADH~CoQ CoQ~Cytc Cyta-a3~O2
电位变化 (∆E0')
0.36V 0.21V 0.53V
自由能变化 (∆G0')
69.5KJ/mol 40.5KJ/mol 102.3KJ/mol
三、NADH和FADH2是呼吸链的电子供体
1、NADH氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
2、琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →CoQ →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
呼吸链各组分的排列顺序的实验依据
➢ 标准氧化还原电位 ➢ 特异抑制剂阻断 ➢ 还原状态呼吸链缓慢给氧 ➢ 将呼吸链拆开和重组
生物氧化与体外氧化之不同点
生物氧化
➢ 反应环境温和，酶促反应逐步进 行，能量逐步释放，能量容易捕 获，ATP生成效率高。
体外氧化
➢ 能量突然释放。
➢ 通过加水脱氢反应使物质能间接 获得氧；脱下的氢与氧结合产生 H2O，有机酸脱羧产生CO2。
➢ 物质中的碳和氢直接氧 结合生成CO2和H2O 。
生物氧化的一般过程
胞液侧 4H+
2H+ 4H+ Cyt c
+
+++++ +
++
+
Q
Ⅰ
--
NADH+H+
NAD+
Ⅱ
-
延胡索酸
琥珀酸
Ⅳ
Ⅲ- - -
生物化学第六章生物氧化
生物化学教研室
CHOPO3H2 CH2OH 2-磷 酸 甘 油 酸
37
底物水平磷酸化举例
O
O
COH
~ C OPPOO33HH2 2
CH2 磷酸烯醇式丙酮酸
Mg2 + 烯 醇 化 酶
H2O
O
丙酮酸激酶 ADP M2g+ ATATPP
COH
CHOH
CH2 烯醇式丙酮酸
COH
COOH
CHOPO3H2
CH2OH 2-磷 酸 甘 油 酸
2020/7/10
生物化学教研室
45
第五节 通过线粒体内膜的物质转运
一、胞浆中NADH的氧化 1.-磷酸甘油穿梭 2.苹果酸-天冬氨酸穿梭 二、腺苷酸转运蛋白 三、线粒体蛋白质的跨膜转运
2020/7/10
生物化学教研室
46
-磷酸甘油穿梭
2020/7/10
生物化学教研室
47
苹果酸-天冬氨酸穿梭
2020/7/10
生物化学教研室
10
二、呼吸链的组成和作用机理
呼吸链的基本组成成分分为五大类： 1.烟酰胺脱氢酶类（其辅酶为NAD+、NADP+或CoⅠ、
CoⅡ） 2.黄素酶类（其辅基为FMN、FAD） 3.铁硫蛋白（Fe-S） 4.泛醌 5.细胞色素体系
上述5大成分分别形成四个复合体：即复合体Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ。
2020/7/10
生物化学教研室
4
（二）生物氧化的特点
特点
生物氧化
体外燃烧
场所 条件 速度
主要在活细胞的线粒体中
温和：37C，pH 7.4，有 水 缓慢，步骤多，逐步氧化
空气中 剧烈：高温，干燥，高压 快
CHOPO3H2 CH2OH 2-磷 酸 甘 油 酸
37
底物水平磷酸化举例
O
O
COH
~ C OPPOO33HH2 2
CH2 磷酸烯醇式丙酮酸
Mg2 + 烯 醇 化 酶
H2O
O
丙酮酸激酶 ADP M2g+ ATATPP
COH
CHOH
CH2 烯醇式丙酮酸
COH
COOH
CHOPO3H2
CH2OH 2-磷 酸 甘 油 酸
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第五节 通过线粒体内膜的物质转运
一、胞浆中NADH的氧化 1.-磷酸甘油穿梭 2.苹果酸-天冬氨酸穿梭 二、腺苷酸转运蛋白 三、线粒体蛋白质的跨膜转运
2020/7/10
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-磷酸甘油穿梭
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47
苹果酸-天冬氨酸穿梭
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10
二、呼吸链的组成和作用机理
呼吸链的基本组成成分分为五大类： 1.烟酰胺脱氢酶类（其辅酶为NAD+、NADP+或CoⅠ、
CoⅡ） 2.黄素酶类（其辅基为FMN、FAD） 3.铁硫蛋白（Fe-S） 4.泛醌 5.细胞色素体系
上述5大成分分别形成四个复合体：即复合体Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ。
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4
（二）生物氧化的特点
特点
生物氧化
体外燃烧
场所 条件 速度
主要在活细胞的线粒体中
温和：37C，pH 7.4，有 水 缓慢，步骤多，逐步氧化
空气中 剧烈：高温，干燥，高压 快
生物化学第六章 生物氧化(共77张PPT)
O O- P
O-
O O P O-
O-
NH2
N
N
焦磷酸
ATP（三磷酸腺苷） 千卡/摩尔
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
（3）烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
千卡/摩尔
2.氮磷键型
O
NH
PO
C NH O
N CH3 C H 2C O O H
利用专一性电子传递抑制剂选择性的阻断呼吸 链中某个传递步骤，再测定链中各组分的氧化-还原 状态情况，是研究电子传递中电子传递体顺序的一 种重要方法。
2、常用的几种电子传递抑制剂及其作用部位
（1）鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素：其作用是阻断电子在NADH— Q还原酶内的传递，所以阻断了电子由NADH向CoQ的传递。
3．生成二氧化碳的氧化反应
（1）直接脱羧作用 氧化代谢的中间产物羧酸在脱羧酶的催化下，直接
从分子中脱去羧基。例如丙酮酸的脱羧。 （2）氧化脱羧作用
氧化代谢中产生的有机羧酸（主要是酮酸）在氧化脱
羧酶的催化下，在脱羧的同时，也发生氧化（脱氢）作用。 例如苹果酸的氧化脱羧生成丙酮酸。
第二节、生物能及其存在形式
4、复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶
功能：将电子从细胞色素c传递给氧
复合体IV
还原型Cytc → CuA→a→a3→CuB
→O2
其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。
复 合 体 Ⅳ 的 电 子 传 递 过 程
Cytc
e-
胞液侧
中职生物化学课件第6章
子，使氧激活成为氧
离子，故又被称为细 胞色素氧化酶。
Cyta与Cyta3结合紧密很难分开，常被称为 细胞色素aa3（Cytaa3）
一、呼吸链的组成
❖在呼吸链组成成分中，除了少数游离存在 外，大部分以复合体的形式存在。线粒体 内膜中含有四种具有传递电子功能的酶复 合体，这些复合体主要通过上述酶和辅酶 组分发挥其传递氢或电子的功能。
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
ATP的生成方式
底物水平磷酸化
氧化磷酸化
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
1. 底物水平磷酸化 代谢过程中，代谢物由于脱氢或脱水引起分
子内部能量重新排布，形成高能键，然后把高能 键的能量转移给ADP形成ATP的过程称为底物水 平磷酸化。如：
❖（二）脱氢酶 需氧脱氢酶： 如黄嘌呤氧化酶 不需氧脱氢酶：如乳酸脱氢酶
三、生物氧化过程中CO2的生成
❖ 体内二氧化碳的生成来自于有机酸的脱羧作用， 而不是碳和氧的直接化合。根据有机酸脱去羧基 的位置不同可分为-脱羧和-脱羧，又根据脱羧 是否伴随氧化，分为氧化脱羧和单纯脱羧。
三、生物氧化过程中CO2的生成
一、呼吸链的组成
表6-1 四种人线粒体呼吸链复合体
复合体 复合体Ⅰ
酶名称 NADH-泛醌还原酶
辅基 FMN, Fe-S
复合体Ⅱ
琥珀酸-泛醌还原酶
FAD, Fe-S
复合体Ⅲ 复合体Ⅳ
泛醌-细胞色素c还原酶 细胞色素c氧化酶
铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
二、呼吸链中氢和电子的传递顺序
❖ 实验证实，线粒体呼吸链有两条：一条是NADH 氧化呼吸链；另一条是琥珀酸氧化呼吸链。
离子，故又被称为细 胞色素氧化酶。
Cyta与Cyta3结合紧密很难分开，常被称为 细胞色素aa3（Cytaa3）
一、呼吸链的组成
❖在呼吸链组成成分中，除了少数游离存在 外，大部分以复合体的形式存在。线粒体 内膜中含有四种具有传递电子功能的酶复 合体，这些复合体主要通过上述酶和辅酶 组分发挥其传递氢或电子的功能。
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
ATP的生成方式
底物水平磷酸化
氧化磷酸化
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
1. 底物水平磷酸化 代谢过程中，代谢物由于脱氢或脱水引起分
子内部能量重新排布，形成高能键，然后把高能 键的能量转移给ADP形成ATP的过程称为底物水 平磷酸化。如：
❖（二）脱氢酶 需氧脱氢酶： 如黄嘌呤氧化酶 不需氧脱氢酶：如乳酸脱氢酶
三、生物氧化过程中CO2的生成
❖ 体内二氧化碳的生成来自于有机酸的脱羧作用， 而不是碳和氧的直接化合。根据有机酸脱去羧基 的位置不同可分为-脱羧和-脱羧，又根据脱羧 是否伴随氧化，分为氧化脱羧和单纯脱羧。
三、生物氧化过程中CO2的生成
一、呼吸链的组成
表6-1 四种人线粒体呼吸链复合体
复合体 复合体Ⅰ
酶名称 NADH-泛醌还原酶
辅基 FMN, Fe-S
复合体Ⅱ
琥珀酸-泛醌还原酶
FAD, Fe-S
复合体Ⅲ 复合体Ⅳ
泛醌-细胞色素c还原酶 细胞色素c氧化酶
铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
二、呼吸链中氢和电子的传递顺序
❖ 实验证实，线粒体呼吸链有两条：一条是NADH 氧化呼吸链；另一条是琥珀酸氧化呼吸链。
复旦大学生化课件生物氧化
（2）催化：RH + O2 R + H2O 作用产物之一是H2O，不是H2O2；包括两种类型：金 属蛋白，如抗坏血酸氧化酶，含铜 L-抗坏血酸 + O2 脱氢抗坏血酸 + H2O
另一类是细胞色素氧化酶，催化： 4 Cyt c-Fe2+ + O2 4 Cyt c-Fe3+ + H2O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过氧化物酶（Peroxidase)
O
O
-酮 酸 脱 羧 酶
H 3C C COOM H g2+TPP H 3C C H+ C 2
2. -直 接 脱 羧
O
O
H2
丙酮酸脱羧酶
HOOC C C COOH
H3C C CO+OHC2
草 酰 乙 酸
丙 酮 酸
氧化脱羧基作用
(Oxidative decarboxylation)
1. -氧化脱羧
O
The matrix contains the enzymes that are responsible for the citric acid cycle, oxidation, AA oxidation and etc. The matrix also contains dissolved O2, H2O, CO2, the recyclable intermediates that serve as energy shuttles, and much more. Because of the folds of the cristae, no part of the matrix is far from the inner membrane. Therefore matrix components can quickly reach inner membrane complexes and transport proteins.
另一类是细胞色素氧化酶，催化： 4 Cyt c-Fe2+ + O2 4 Cyt c-Fe3+ + H2O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过氧化物酶（Peroxidase)
O
O
-酮 酸 脱 羧 酶
H 3C C COOM H g2+TPP H 3C C H+ C 2
2. -直 接 脱 羧
O
O
H2
丙酮酸脱羧酶
HOOC C C COOH
H3C C CO+OHC2
草 酰 乙 酸
丙 酮 酸
氧化脱羧基作用
(Oxidative decarboxylation)
1. -氧化脱羧
O
The matrix contains the enzymes that are responsible for the citric acid cycle, oxidation, AA oxidation and etc. The matrix also contains dissolved O2, H2O, CO2, the recyclable intermediates that serve as energy shuttles, and much more. Because of the folds of the cristae, no part of the matrix is far from the inner membrane. Therefore matrix components can quickly reach inner membrane complexes and transport proteins.
大连理工大学生物化学课件--生物氧化
2H+
琥珀酸 FAD CoQH2 2Fe3+
细胞色素
O2-
H2O
Fe
延胡索酸 FADH2
S
CoQ
b- c1 - c-aa3
2e 2Fe2+
1 2 O2
15
电 子 传 递 链 标 准 氧 化 还 原 自 由 能 变 化
-0.4 -0.2
E0/V
ATP形成部位
NADH FMN
p121
复合体 I NADH-Q还原酶
- F1
-
NADH+H+
基质侧
ADP+Pi ATP H+
34
（2）ATP合酶
组成： 亲水部分 F1（α3β3γδε亚 基 ）疏水部分 F0 （a1b2c9～12亚基）
ATP合酶结构模式图
35
当H+ 顺浓度递度经F0 中a亚基和c亚基之间回流时，γ亚基 发生旋转，3个β亚基的构象发生改变。
开放形式对底物 的亲和力极低
NAD+
23
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌
复合体Ⅱ 琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
24
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
细胞色素：是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类， 根据吸收光谱分成a、b、c三类，呼吸链中含5种（b、c、 c1、a和a3)，cytb和cytc1、cytc在呼吸链中为电子传递体， a和a3以复合物存在，称细胞色素氧化酶，其分子中除含Fe 外还含有Cu ，可将电子传递给氧，因此亦称其为末端氧 化酶。
40
ADP
~P
琥珀酸 FAD CoQH2 2Fe3+
细胞色素
O2-
H2O
Fe
延胡索酸 FADH2
S
CoQ
b- c1 - c-aa3
2e 2Fe2+
1 2 O2
15
电 子 传 递 链 标 准 氧 化 还 原 自 由 能 变 化
-0.4 -0.2
E0/V
ATP形成部位
NADH FMN
p121
复合体 I NADH-Q还原酶
- F1
-
NADH+H+
基质侧
ADP+Pi ATP H+
34
（2）ATP合酶
组成： 亲水部分 F1（α3β3γδε亚 基 ）疏水部分 F0 （a1b2c9～12亚基）
ATP合酶结构模式图
35
当H+ 顺浓度递度经F0 中a亚基和c亚基之间回流时，γ亚基 发生旋转，3个β亚基的构象发生改变。
开放形式对底物 的亲和力极低
NAD+
23
2. 复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶
功能: 将电子从琥珀酸传递给泛醌
复合体Ⅱ 琥珀酸→ Fe-S1; b560; FAD; Fe-S2 ; Fe-S3 →CoQ
24
3. 复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶
细胞色素：是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类， 根据吸收光谱分成a、b、c三类，呼吸链中含5种（b、c、 c1、a和a3)，cytb和cytc1、cytc在呼吸链中为电子传递体， a和a3以复合物存在，称细胞色素氧化酶，其分子中除含Fe 外还含有Cu ，可将电子传递给氧，因此亦称其为末端氧 化酶。
40
ADP
~P
生物化学：生物氧化 ppt课件
➢ 复合体Ⅳ 抑制剂：CN－、N3－紧密结合氧化型 Cyt a3，阻断电子由Cyt a到CuB- Cyt a3间传递。 CO与还原型Cyt a3结合，阻断电子传递给O2。
化学渗透示意图及各种抑制剂对电子传递链的影响
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
抗霉素A 二巯基丙醇
CO、CN-、 N3-及H2S
×
×
×
化学渗透假说
要点： 1、线粒体内膜上电子传递链中的递电子体和递
氢体间隔排列，形成三个回路，回路有质子泵 的作用，可将质子（ H+ ）泵出线粒体基质。
2、递氢体从基质接受底物的氢原子，将电子交
给下一个递电子体，而将H+留在基质外胞液中。
化学渗透假说
要点： 3、整个过程中，仅有2个电子传递，并排出6个
H+，H+不能自由出入内膜，导致了内膜两侧的 H+浓度梯度和跨膜电位差，储存了一定的电化 学势能。
4、当内膜外侧的H+通过ATP合酶,顺电化学梯度
回流时，由ATP合酶底部进入线粒体基质时，将 储存的势能释放出来，推动ATP合酶的F1亚基利 用势能将ADP合成 ATP。
三、影响氧化磷酸化的因素
（一）有3类氧化磷酸化抑制剂
ATP
3-磷酸甘油酸 胞液
ATP
丙酮酸
GDP+Pi
（3）琥珀酸单酰COA GTP + ADP
GTP
线
琥珀酸 + HSCOA 粒
GDP + ATP 体
（一）确定氧化磷酸化偶联部位的实验依据
氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
➢ 根据P/O比值 ➢ 自由能变化: ⊿Gº'=-nF⊿Eº'
1、P/O 比值 指氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔O2所生
化学渗透示意图及各种抑制剂对电子传递链的影响
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
抗霉素A 二巯基丙醇
CO、CN-、 N3-及H2S
×
×
×
化学渗透假说
要点： 1、线粒体内膜上电子传递链中的递电子体和递
氢体间隔排列，形成三个回路，回路有质子泵 的作用，可将质子（ H+ ）泵出线粒体基质。
2、递氢体从基质接受底物的氢原子，将电子交
给下一个递电子体，而将H+留在基质外胞液中。
化学渗透假说
要点： 3、整个过程中，仅有2个电子传递，并排出6个
H+，H+不能自由出入内膜，导致了内膜两侧的 H+浓度梯度和跨膜电位差，储存了一定的电化 学势能。
4、当内膜外侧的H+通过ATP合酶,顺电化学梯度
回流时，由ATP合酶底部进入线粒体基质时，将 储存的势能释放出来，推动ATP合酶的F1亚基利 用势能将ADP合成 ATP。
三、影响氧化磷酸化的因素
（一）有3类氧化磷酸化抑制剂
ATP
3-磷酸甘油酸 胞液
ATP
丙酮酸
GDP+Pi
（3）琥珀酸单酰COA GTP + ADP
GTP
线
琥珀酸 + HSCOA 粒
GDP + ATP 体
（一）确定氧化磷酸化偶联部位的实验依据
氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
➢ 根据P/O比值 ➢ 自由能变化: ⊿Gº'=-nF⊿Eº'
1、P/O 比值 指氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔O2所生
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磷酸肌酸
-43.1
(-10.3)
)
ADP→AMP+Pi
-27.6
(-6.6)
焦磷酸
-27.6
(-6.6)
1-磷酸葡萄糖
-20.9
(-5.0)
6-磷酸果糖
-15.9
(-3.8)
AMP
-14.2
(-3.4)
6-磷酸葡萄糖
-13.8
(-3.3)
3-磷酸甘油醛
-9.2
H
OH H OH
H OH
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
人体内ATP的来源和去路: ATP
肌酸
磷酸 肌酸
氧化磷酸化 底物水平磷酸化 ~P
第4节 细胞抗氧化体系和非 线粒体氧化-还原反应体系
第一节
生物氧化反应
Reactions and Oxidative-Reductive Enzymes in Biological Oxidation
一、体内进行的氧化还原反应就是生物 氧化
* 生物氧化（biological oxidation）
生酮氨基酸
亮氨酸、赖氨酸
生糖兼生酮氨基酸
异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸
记忆 : 生酮+生糖兼生酮=“一两色素本来老”
生物化学原理(中文版)(第3版) (国外优秀生命科学教材译丛)
归纳 总结: 异同点, 代谢通路之间(交集) 选择合适的参考书 平时积累专业英语
2021
目录
第六章
TAC
延胡索酸
CO2 α-酮戊二酸
谷氨酸
系
苯丙氨酸
琥珀酰CoA CO2
精氨酸 谷氨酰胺
酪氨酸
组氨酸 缬氨酸
异亮氨酸 甲硫氨酸
丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
目录
呼吸链和三大代谢的联系
三大营养素 糖 脂肪
蛋白质
共同中 间产物
乙酰CoA
共同最终 代谢通路
NADH , FADH
2H
TAC
CO2 ATP+H2O
脂酰CoA分解产生乙酰CoA、FADH2和NADH
营养物氧化 电子传递 质子泵流 ATP合成
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
磷酸丙糖
α-磷酸甘油
脂肪酸
氨
PEP
基 酸
丙氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
、 丝氨酸 糖 苏氨酸
异亮氨酸 乙酰CoA 亮氨酸
乙酰乙酰CoA
酮体
及 色氨酸
色氨酸
脂
亮氨酸 赖氨酸
肪 代
草酰乙酸
柠檬酸
酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
谢 的 联
天冬氨酸 天冬酰胺
∆Gº大于21 kJ/mol的磷酸化合物称为高能磷 酸化合物。
用符号~P表示高能磷酸键。
一些生物学重要的有机磷酸化合物水解时释放的标准自由能
化合物
kJ/mol
∆Gº （kcal/mol）
磷酸烯醇式丙酮酸
-61.9
(-14.8)
氨基甲酰磷酸
-51.4
(-12.3)
1, 3-二磷酸甘油酸
-49.3
(-11.8)
法国大革命
……一般来说，呼吸就是一种缓慢 的碳和氢的燃烧作用，这完全类似在 一盏煤油灯和蜡烛中发生的事，从这 个角度看，呼吸着的动物是真正的可 燃体，它们燃烧并消耗他们自己…… 一个人因此可以说，从降生到这个世 界并开始呼吸开始，生命的火炬的点 亮了他自己，直到死亡火炬才会熄灭…
* 生物氧化的一般过程
(-2.2)
（二）ATP是最重要的高能磷酸化合物
体内许多代谢物的“活化” 反应（吸能）大 多直接或间接地与ATP酸酐键的水解放能反应相 偶联，使“活化”反应能顺利进行。
HO CH2
H H
OH OH
OH ATP
ADP
H OH
Mg2+ 己糖激酶
H OH
(hexokinase)
PP O
H OH
CH2
O
H
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
ADP+Pi
能量
ATP
热能
* 生物氧化特点：生物分子在体内的反应条件温和，
逐步反应，逐步释能，常伴有分解释能反应与需能 反应偶联，或能量形式的转换。
三、ATP在能量捕获、转移、储存和利用 过程中起核心作用
（一）高能磷酸化合物的磷酰基水解时释放 出大量自由能
高能磷酸化合物: 一般将∆Gº大于ATP（包括ATP），或
泛指在生物体内发生的任何氧化还原反应，也 包括营养物和生物分子在生物体（细胞）内进行的 氧化还原作用。营养物和生物分子经历氧化还原反 应被彻底分解，产生H2O、CO2，并伴有ATP的生 成，或转化为其它分子, 此过程需耗氧、排出CO2， 又 在 活 细 胞 内 进 行 ， 故 又 称 细 胞 呼 吸 (cellular respiration)。
物供给的氨基酸，共有8种：
Met、Trp、Lys、Val、 Ile、Leu、Phe、Thr。 (甲硫)(色) (赖) (缬)(异亮) (亮) (苯丙) (苏)
假 设 来 借 一 两 本 书。 其余12种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需
氨基酸。
氨基酸生糖及生酮性质的分类
类别 生糖氨基酸
氨基酸
甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、 羟脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、 天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸
第六章
生物氧化
生化学习的点滴体会
如何学习生化中的循环反应
为什么要有这个反应（反应的生理意义）？ 反应发生的部位？
大到脏器，小到细胞器
抓住几个关键点：
起始反应物和终末产物 耗能步骤往往是关键步骤 多多关注受调控步骤
反复记忆，加深印象，跳出小圈，着眼大局。
如何记忆
营养必需氨基酸(essential amino acid) 指体内需要而又不能自身合成，必须由食
= =
βα O
RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA 硫解酶
O
CoA-SH
RC~SCoA + CH3CO~SCoA
氧化磷酸化
β酮脂酰CoA
脂酰CoA+乙酰CoA
呼吸链和三大代谢的联系
系统 主线 位置
营养物氧化 电子传递 质子泵流 ATP合成
第1节 ATP 能量
第2节 电子传递链
第3节 氧化磷酸化
脱氢 加水
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶
FADH2
β αO
=
RCH=CHC~SCoA
△ 2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
脂酰CoA
氧化磷酸化
反△ 2-烯酰CoA
L(+)-β羟脂酰CoA
再脱氢 硫解
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
生物氧化
Biological oxidation
我们整体行为\单个细胞的能量从何而 来的问题?
食物的摄入 得
ATP的获
机械能(肌肉收缩) 渗透能(物质主动转运) 化学能(合成代谢) 电能(生物电) 热能(维持体温)
核心问题
糖代谢和脂代谢产生的还 原当量如何产生ATP?
呼吸链学习的关键点
系统 主线 位置