生物化学 生物氧化
生物化学 生物氧化
FADH2,经氧化呼吸链传递电子、泵出质子形成 质子梯度而蕴藏的电化学势能,被ADP利用、磷酸 化生成ATP的过程,是体内生成ATP的主要方式。 实质:氧化呼吸链氧化释能和ADP磷酸化储能的偶联
➢ 底物水平磷酸化 代谢物脱氢或脱水引起分子内部 能量聚集,高能键直接转移给ADP(GDP)磷酸化生 成ATP(GTP)的过程。不经电子传递。
A
B
H+ H+
pH7
H+
H+ H+
H+
H+
H+ H+
H+ H+ H+ H+ H+ +++++ ++
H+浓度梯度
电位梯度
H+ H+
pH8
----- --
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi ATP
目录
(3)结合变构机制:
ATP合酶β亚基经“结合变构”机制合成ATP
目录
•H+由膜间隙向基质 回流推动C环逆时针 转动,带动γ在头部 中央孔隙转动;
2H+ SH2 2e- 2Cu2+
O2-
H2O
S
2Cu+
1/2O2
(二)需氧脱氢酶(辅基为FMN或者FAD)
SH2
FMN or FAD
H2O2
S
FMNH2 or FADH2
O2
目录
(三)不需氧脱氢酶
琥珀酸 延胡索酸
FAD
生物化学第七章生物氧化.ppt课件
四、线粒体呼吸链的组成
(一)呼吸链的组成成分
NADH
NADH-Q 还原酶
琥珀酸-Q 还原酶
FADH2
FMN、Fe-S
血红素a 血红素a3 CuA和 CuB
辅酶Q
细胞色素还原酶 细胞色素c
细胞色素氧化酶 O2
FAD、Fe-S
细胞色素 b-562 细胞色素b-566 细胞色素c1
Fe-S
1. 复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶
功能: 将电子从NADH传递给泛醌 (ubiquinone)
复合体Ⅰ
FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2
NADH→
→CoQ
NAD+和NADP+的结构 R=H: NAD+; R=H2PO3:NADP+
NAD+(NADP+)和NADH(NADPH)相互转变 氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
FMN结构中含核黄素,发挥功能的部位是 异咯嗪环,氧化还原反应时不稳定中间产物是 FMN• 。
铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原 子和硫原子,其中铁原子可进行Fe2+ Fe3++e 反应传递电子。
Ⓢ 表示无机硫
泛醌(辅酶Q, CoQ, Q)由多个异戊二烯连接 形成较长的疏水侧链(人CoQ10),氧化还原反应 时可生成中间产物半醌型泛醌。
(二)呼吸链成分的排列顺序
由以下实验确定 ① 标准氧化还原电位 ② 拆开和重组 ③ 特异抑制剂阻断 ④ 还原状态呼吸链缓慢给氧
1. NADH氧化呼吸链
NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c → 复合体Ⅳ→O2
2. 琥珀酸氧化呼吸链
生物化学之生物氧化反应
OO== O=
O= O=
二、生物氧化中物质的氧化方式
• 加氧
RCHO + 1/2O2
RCOOH
• 脱氢
RCH2OH -2H RCHO
• 加水脱氢 • 失电子
+H2O
OH
CH3CHO
CH3CH
OH
Fe2+ -e Fe3+
-2H CH3COOH
第三节 线粒体氧化体系
(mitochondrion)
呼吸链偶联部位: NADH→Q、Q→Cytc、Cytaa3→O2
氧化磷酸化产生ATP的偶联部位
底物
底物(琥珀酸)
FAD (Fe-S)
NAD FMN Q (Fe-S)
b c1 c aa3 O2
~P
ADP ATP
~P
~P
ADP ATP ADP ATP
三、氧化磷酸化作用机理
(一)线粒体(mitochondrion)结构
线粒体内膜和脊上有许多球状小体突出: ATP合成酶系
Ⅰ
Ⅲ
Ⅳ
四、影响氧化磷酸化的因素
• 抑制剂(inhibitor) • ADP的调节 • 甲状腺素(thyroxine)的调节 • 线粒体(mitochondrial)DNA突变(mutation)
(一)抑制剂——呼吸链抑制
机理: 阻断氢与电子的传递
组成呼吸链的细胞色素: Cytb、 Cytc1. Cytc、 Cytaa3
递电子体
Fe2+
细胞色素氧化酶 Fe3+ + e-
蛋白质
Cys
细
S
胞 色
H3C-CH
Cys
CH3
S
生物化学(生物氧化)
程为:
E′=Eº′+
RT
C氧化态
nF In C还原态
(三)氧化还原电位与自由能的关系
△Gº’=-nF △Eº’
三. 高能磷酸化合物
(一)高能磷酸化合物的概念
高能磷酸化合物:一般将水解时释放20.9KJ/mol以上自由 能的化合物称之,含有高能量的键称为高能键,常 用” ~” 符号表示,典型的代表是三磷酸腺苷(ATP)含有 两个高能键。
二、三羧酸循环生成的ATP
乙酰CoA+3NAD++FAD + GDP+Pi+2H2O→
CO2+3NADH+FADH2+GTP+2H++CoASH 每个分子G彻底氧化为H2O和CO2,共能产生: 5(或7)+12.5×2=30(或32)分子ATP
三、三羧酸循环的回补反应
草酰乙酸的回补反应
1、丙酮酸的羧化 图6-25 丙酮酸的羧化
(二)呼吸链 呼吸链(respiratory chain,电子传递链ETC):指代谢物上
脱下的氢(质子和电子)经一系列递氢体或电子传递体按对电 子亲和力渐渐升高的顺序依次传递,最后传给分子氧而生 成水的全部体系。
NADH呼吸链
呼吸链
FADH2呼吸链
图5-17 NADH呼吸链(A)和FADH2呼吸链(B)
第五章 生物氧化
第一节 生物氧化概述 一.生物氧化 (一)生物氧化(biological oxidation):糖、脂、蛋白质等有机 物质在活细胞内氧化分解,产生CO2和H2O并放出能量的 作用称生物氧化。
特点:一系列酶引起的,在活细胞内发生氧化还原反应。 反应部位:真核线粒体、原核细胞膜
(二)生物氧化的方式 1.CO2的生成 脱羧作用:α 脱羧和β 脱羧两种类型 脱羧过程:氧化脱羧 直接脱羧 (1) α 直接脱羧 丙酮酸脱羧反应 (2) β 直接脱羧 草酰乙酸脱羧反应 (3) α 氧化脱羧 丙酮酸氧化脱羧反应 (4) β 氧化脱羧 苹果酸氧化脱羧反应
生物化学第八章 生物氧化
1 O2 2
H2O
实测得FADH2呼吸链: P/O~ 2
FADH2
线粒体是真核细胞的一种细胞器,是生物氧化和能 量转换的主要场所。是组织细胞的“发电厂”。 线粒体内,外膜的化学组成有显著的区别; 外膜:磷脂,胆固醇含量高,蛋白质含量低 内外膜间隙:腺苷酸激酶,核苷酸激酶等 内膜:有些脱氢酶,氧化呼吸链有关的酶, ATP 合成酶 基质: 催化糖有氧分解,脂肪酸氧化,氨基酸分 解和蛋白质生物合成的酶
3
二、生物氧化的一般过程
主要解决三个问题:
1.代谢物中C如何在酶催化下生成CO2;
2.细胞如何利用O2将代谢物中的H氧化成H2O;
3.氧化产生的自由能怎样被收集、转换和储存。
4
生物氧化的三个阶段
脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解 成基本结构 单位
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
小分子化合物 分解成共同的 中间产物(如 丙酮酸、乙酰 CoA等)
31
2. 高能化合物
生化反应中,在水解时或基团转移反应中可释
放出大量自由能( >20 千焦 / 摩尔)的化合物称为 高能化合物。
32
高 能 化 合 物 类 型
33
3. ATP的特点
在 pH=7 环 境 中 , ATP 分子中的三个磷 酸基团完全解离成带 4个负电荷的离子形 式 ( ATP4-), 具 有 较大势能,加之水解 产物稳定,因而水解 自由能很大( ΔG°′= -30.5千焦/摩尔)。
34
4.ATP的特殊作用
在机体的能量代谢中, ATP 就好像能量通币, 高能化合物虽有多种,只有 ATP 可为一切生 理机能与生物合成反应提供能量; ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体
生物氧化名词解释生物化学
生物氧化名词解释生物化学
生物氧化(biological oxidation)是一种有机物的化学反应,其中一种或多种化学物质被氧气氧化,从而产生氧化物。
它是一种重要的生物过程,可以释放能量,帮助生物体维持其结构和功能并有助于分解食物。
生物氧化主要包括氧化还原反应和脱氧反应。
氧化还原反应是一种化学反应,其中一种化学物质(正极)被氧化,另一种(负极)被还原。
在这种反应中,氧化剂损失电子,而还原剂获得电子。
例如,氢氧化钠(NaOH)可以将水分解成氧气和氢离子,就像这样:
2H2O→ O2 + 2H+ + 2e-
在脱氧反应中,一种有机物被氧气氧化,从而产生一种氧化物。
在此反应中,有机物损失氢原子,而氧原子加入其中。
例如,有机物乙醇(C2H5OH)可以被氧化成乙醛(C2H4O),就像这样:
C2H5OH→ C2H4O + H2O + O2
生物氧化是一种古老的化学过程,在生物体中它可以为生物体提供能量。
它还可以维持生物体的结构和功能,并可以帮助分解有机物,如植物提取碳水化合物中的营养。
这些反应可以在人体的多种细胞,如神经元,心肌细胞,肝细胞和其他细胞中发生。
它们也可用于分解有机物,从而产生各种化学物质,其中一些可用于合成蛋白质,因此可以被用于细胞信号传导的过程。
生物化学—生物氧化
目录
第二节 氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与 ADP磷酸化偶联生成ATP
目录
ATP生成方式
氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指代谢 物脱下的氢,经线粒体呼吸链电子传递释放能量, 偶联ADP磷酸化生成ATP,又称为偶联磷酸化。 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 与脱氢反应偶联,生成高能代谢物分子,后者将 高能键转移给 ADP(GDP) 磷酸化生成 ATP(GTP) 的过程。不经电子传递。
(三)复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递给细 胞色素c
复合体Ⅲ又叫泛醌-细胞色素C还原酶,含有细
胞色素b(b562, b566)、细胞色素c1和一种可移 动的铁硫蛋白。 泛醌从复合体Ⅰ、Ⅱ募集还原当量和电子并穿 梭传递到复合体Ⅲ。
电子传递过程:CoQH2→(Cyt b566→Cyt b562)
和ATP的过程与细胞的呼吸有关,需要消耗氧,参
与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白
酶复合体组成,形成一个连续的传递链,因此称
为氧化呼吸链(oxidative respiratory chain)。也称 电子传递链(electron transfer chain)。
目录
外膜 外膜
膜间腔 膜 间 腔 基质
的物质移向E0值较大的物质,即从还原剂(电子
供体)移向氧化剂(电子受体)。
目录
呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位
氧化还原对 NAD+ /NADN+H+
FMN /FMNH2 FAD /FADH2 Cyt bL(bH) Fe3+/Fe2+
E0 (V) -0.32
生物化学生物氧化
生物化学生物氧化生物化学是研究生物体内分子组成、结构和功能的科学领域。
其中,生物氧化是生物化学领域的一个重要分支,涉及到生物体内化学反应的产生和调控过程。
本文将为您介绍生物化学生物氧化的基本概念、反应类型和调控机制。
一、生物氧化的基本概念生物氧化是生物体内一系列化学反应的过程,其中有机物被氧化剂氧气作为电子受体参与反应。
这些反应通常涉及能量的释放,是生物体维持基本代谢和生命活动所必需的。
生物氧化主要发生在细胞的线粒体内,通过三大类酶系统催化进行。
二、生物氧化的反应类型1. 细胞色素P450系统:这是一种广泛存在于动植物细胞中的酶系统,参与多种生物化学反应。
细胞色素P450能够催化药物代谢、内源性化合物合成等重要反应,具有显著的生物转化能力。
2. 酒精脱氢酶系统:这个系统参与酒精代谢,将酒精转化为醋酸,并释放能量。
酒精脱氢酶系统在细胞色素P450系统之外发挥着重要的作用,对于控制酒精代谢和酒精相关疾病具有重要意义。
3. 过氧化物酶系统:过氧化物酶是一类分布广泛的酶,可以催化多种底物的氧化反应。
其中,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶是两个主要的成员,它们能够清除细胞内的有害氧自由基,保护细胞不受氧化损伤。
三、生物氧化的调控机制生物氧化的反应需要精确的调控,以保持正常的细胞代谢和生命活动。
以下是一些常见的生物氧化调控机制:1. 酶的磷酸化修饰:磷酸化是一种常见的酶活性调控方式,通过磷酸化修饰可以改变酶的构象和催化活性。
例如,在能量代谢途径中,磷酸化酶可以通过接受磷酸基团来调控酶活性,进而影响反应速率。
2. 信号转导通路:细胞内的信号转导通路能够感知和传递外界刺激,以调节相关的生物氧化反应。
例如,细胞内的糖尿病信号通路可以调控葡萄糖代谢和胰岛素分泌,从而影响生物氧化反应。
3. 代谢产物的反馈调控:生物氧化的反应产生的产物可以通过负反馈机制来调节反应速率。
当产物浓度过高时,可以抑制反应进行,以避免过度的产物积累。
生物化学 第六章 生物氧化
电子传递链(呼吸链)
琥珀酸 复 合 体 Ⅰ
2H
复合体Ⅱ FAD.H2 (Fe-S)
2H 2H 2e
2H NAD+
复 合 体 琥珀酸氧化呼吸链 Ⅳ
2e
FMN (Fe-S)
Q10
2H+
Cytb Cytc1 2e (Fe-S) 复合体Ⅲ H2O
Cytc
2e
aa3
2e
NADH氧化呼吸链
O2-
1 2 O2
第三节 ATP的生成
(二)呼吸链成分的排列
由以下实验确定 ① 标准氧化还原电位 ② 拆开和重组 ③ 特异抑制剂阻断 ④ 还原状态呼吸链缓慢给氧
呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位 氧化还原对 NAD+/NADH+H+ FMN/ FMNH2 FAD/ FADH2 Cyt b Fe3+/Fe2+ Q10/Q10H2 Cyt c1 Fe3+/ Fe2+ Cyt c Fe3+/Fe2+ Cyt a Fe3+ / Fe2+ Cyt a3 Fe3+ / Fe2+ 1/2 O2/ H2O Eº (V) ' -0.32 -0.30 -0.06 0.04(或0.10) 0.07 0.22 0.25 0.29 0.55 0.82
故又称混合功能氧化酶(mixed-function oxidase) 或羟化酶(hydroxylase)。 上述反应需要细胞色素P450 (Cyt P450)参与。
微粒体氧代谢的意义
参与体内正常物质代谢,如羟化、合成等
参与体内生理活性物质的灭活及药物、毒
物解毒转化和代谢清除反应、保护机体
生物化学生物氧化
生物化学生物氧化生物化学生物氧化是指生物体内发生的一系列化学反应,其中能量从有机物转移到其他化合物中。
这些过程是维持生命的基础,为细胞提供所需的能量。
1. 引言生物氧化是生物体内一种重要的代谢过程,涉及多种化学反应和酶的参与。
本文将从生物氧化的定义、酶的作用以及生物氧化的意义等方面进行论述。
2. 生物氧化的定义生物氧化是指生物体内发生的一系列氧化还原反应,通过这些反应,有机化合物的能量被释放,并转移到辅酶、ATP等能量载体中。
这些反应在细胞内进行,由一系列酶催化。
3. 酶的作用生物氧化反应需要酶的催化,酶是生物体内一类特殊的蛋白质,能够加速化学反应,但不参与其中,具有高度的选择性和效率。
在生物氧化中,多种酶参与,包括氧化酶、还原酶、脱氢酶等。
这些酶使生物氧化反应能够在温和的条件下进行,提高反应速率。
4. 生物氧化的意义生物氧化是维持生命活动的基础过程,对于生物体的能量供应和物质合成至关重要。
通过生物氧化,有机物被氧化分解,释放出大量能量,这些能量被细胞利用来进行各种生物学活动,如细胞分裂、蛋白质合成等。
此外,生物氧化还参与维持酸碱平衡、调节氧气浓度等功能。
5. 生物氧化途径生物氧化涉及多个途径,其中最重要的是糖酵解和三羧酸循环。
在糖酵解过程中,葡萄糖经过一系列反应逐步分解为丙酮酸,同时释放出ATP和NADH;而在三羧酸循环中,乙酰辅酶A经过氧化反应,生成ATP、NADH和FADH2等。
6. 生物氧化与代谢病生物氧化过程异常与多种代谢病有关。
例如,糖尿病患者的胰岛素分泌不足,导致糖酵解途径受阻,进而影响能量供应。
另外,某些遗传性代谢病也与生物氧化途径的异常有关,如丙酮酸代谢障碍等。
7. 生物氧化的调控生物氧化反应受到多种调控机制的控制。
其中,最重要的是反馈抑制机制。
在生物氧化反应过程中,产生的产物可以通过反馈抑制机制作用于酶的催化位点,从而抑制反应的进行,保持代谢的平衡。
8. 结论生物氧化是生物体内一种重要的代谢过程,通过这一过程,生物体能够从有机物中释放出能量,并将其转移到其他化合物中。
生物化学 生物氧化
氧化酶
举例:
细胞色素氧化酶 (Cytc氧化酶)
7
Cyt c氧化酶
FMN 560
图8-2
电子传递链
苹果酸
Cyt c氧化酶
8
(二) 不需氧脱氢酶 (anaerobic
dehydrogenase)
不是以氧, 而是以辅酶作为直接受氢/电子体
举例: * 苹果酸脱氢酶, G6PDH (需NAD+/NADP+的脱氢酶类)
* 琥珀酸脱氢酶, NADH脱氢酶
(需FAD/FMN的脱氢酶类)
* 细胞色素体系
(Cytb,Cytc)
9
(辅酶)
(辅酶)
SH2
受氢体1
不需氧 脱氢酶
受氢体2H2
1/2O2
S
受氢体1H2
(辅酶)
受氢体2
(辅酶)
H 2O
辅酶的作用:
* 作为呼吸链中的受氢(电子)体,将电子传递给O2 * 受氢(电子)体:既是受氢(电子)体又是供氢(电子)体
26
⑵ 复合体Ⅱ:
琥珀酸-CoQ还原酶
作用:将琥珀酸中的2H传递给CoQ
组成:黄素蛋白复合物(包括黄素蛋白,Fe-S,Cyt等) ● 黄素蛋白(复合物II中): 琥珀酸脱氢酶 (FAD) 递氢方式: 递H+(×2)、 递电子(×2)
● 铁硫蛋白 (iron-sulfur protein)
27
● 细胞色素b560 (cytochromosb560,cytb560) 一种色素蛋白(以铁卜啉为辅基)
(复合体III中)
CO、CN¯ 、N3¯ 2S : 、H
抑制细胞色素C氧化酶
(复合体IV中)
62
562
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.什么是生物氧化? 试比较生物氧化与非生物氧化的异同点。
物质在生物体内进行氧化称生物氧化,主要指糖,脂肪,蛋白质等在体内分解
时,逐步释放能量最终生成CO
2和H
2
O的过程。
生物氧化的特点∶
1 是在酶催化下进行的,反应条件温和。
2 底物的氧化是分阶段进行的,能量也是逐步释放的,这样不会因氧化过程中能量骤然释放而损害机体,同时使释放的能量得到有效的利用。
3 、生物氧化过程中释放的能量通常先储存在一些特殊的高能化合物中( 如ATP),通过这些物质的转移作用满足机体吸能反应的需要。
4 、生物氧化受细胞的精确调节控制
生物氧化与非生物氧化的异同点:
相等点:
1.都需要O2,放出CO2和H2O
2.放出的总能量是相同的
3.反应的实质是电子或H+的转移
2 试简述呼吸链中各种酶复合物的排列顺序及ATP 的生成部位。
复合体Ⅰ NADH-Q还原酶
复合体Ⅱ琥珀酸-Q还原酶
复合体Ⅲ细胞色素C还原酶
复合体Ⅳ细胞色素C氧化酶
合成ATP的途径:
1.由复合体Ⅰ将NADH上的电子传递给辅酶Q的过程
2.由复合体Ⅲ执行的,将电子由辅酶Q传递给细胞色素c的过程
3.由复合体Ⅳ执行,将电子由细胞色素c传递给氧的过程。
3 什么是氧化磷酸化作用? NADH 呼吸链中有几个氧化磷酸化偶联位部位?
氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP,又称为偶联磷酸化。
有3个氧化磷酸化偶联位部位
1.由复合体Ⅰ将NADH上的电子传递给辅酶Q的过程
2.由复合体Ⅲ执行的,将电子由辅酶Q传递给细胞色素c的过程
3.由复合体Ⅳ执行,将电子由细胞色素c传递给氧的过程。
4 煤气(CO) 中毒时, 机体的耗氧量降低, 为什么?
CO会阻断电子在细胞色素氧化酶中的传递作用,抑制a
3
的亚铁形式。
因为CO阻断电子传递作用,所以电子无法最终传递给氧和H+生成水,所以机体的耗氧量降低。
5 何谓P/O 值, 其生物学意义如何?
P/O比是指每消耗1 mol 的氧原子使无机磷酸掺入到ATP中的摩尔数。
在氧化磷酸化过程中氧的消耗和ATP生成的个数之间有一定的关系,这种关系
可用 P/O 比值( ( 磷氧比值) ) 来表示
6 试列出呼吸链抑制剂与解偶联剂抑制作用的部位。
(1) 解偶联剂:
电子传递磷酸化是一种偶联作用。
在正常情况下,电子传递链传递时总伴随有ATP的生成。
解偶联剂的作用是使电子传递和ATP形成两个过程分离。
这些化合物能破坏电子传递和磷酸化的偶联关系,此类化合物并不影响电子的传递,
但却能抑制ATP的生成。
典型的解偶联剂是∶2,4-二硝基苯酚。
抑制部位:
1.NADH上的电子传递给辅酶Q的过程
2.复合体Ⅲ中,电子由辅酶Q传递给细胞色素c的过程
3.复合体Ⅳ中,将电子由细胞色素c传递给氧的过程。
(2) 电子传递的抑制剂∶
能够阻断呼吸链中某一部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。
它们抑制呼吸链的电子传递,从而阻止 ATP 的产生。
典型的电子传递的抑制剂有∶
1.鱼藤酮、安密妥阻断NADH-Q还原酶内的传递,因此阻断了电子由NADH向辅酶Q的传递。
2.抗霉素A 干扰细胞色素还原酶中电子从细胞色素b
H
的传递作用,从而抑制电子从还原性的辅酶Q到细胞色素C1的传递作用。
3.氰化物,叠氮化合物和CO会阻断电子在细胞色素氧化酶中的传递作用,氰化
物,叠氮化合物会与血红素a
3高铁形式作用。
CO会抑制a
3
的亚铁形式。
7 氰化物中毒时, 组成呼吸链的物质的氧化还原状态会发生哪些改变?
氰化物、一氧化碳可抑制细胞色素氧化酶,使电子不能传递给氧,引起细胞内所有呼吸链中断。
此时即使氧供应充足,细胞也不能利用,造成组织呼吸停顿,能源断绝,危及生命。
8 试讨论影响氧化磷酸化的主要因素。
(1)呼吸链抑制剂:鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥与复合体Ⅰ中的铁硫蛋白结合,抑制电子传递;抗霉素A、二巯基丙醇抑制复合体Ⅲ;一氧化碳、氰化物、硫化氢抑制复合体Ⅳ。
(2)解偶联剂:二硝基苯酚和存在于棕色脂肪组织、骨骼肌等组织线粒体内膜上的解偶联蛋白;可使氧化磷酸化解偶联。
(3)氧化磷酸化抑制剂:寡霉素可与寡霉素敏感蛋白结合,阻止质子从质子通道回流,抑制磷酸化并间接抑制电子呼吸链传递。
(4)ADP的调节作用:浓度升高,氧化磷酸化速度快,反之,氧化磷酸化速度减慢。
9 试简述生物氧化中水和CO
2
的生成方式。
(1)CO2的生成:体内CO2的生成,都是由有机酸在酶的作用下经脱羧反应而生成的。
根据释放CO2的羧基在有机酸分子中的位置不同,将脱羧反应分为: α-单纯脱羧、α-氧化脱羧、β-单纯脱羧、β-氧化脱羧四种方式。
(2)水的生成:生物氧化中的H2O极大部分是由代谢物脱下的成对氢原子(2H),经一系列中间传递体(酶和辅酶)逐步传递,最终与氧结合产生的。
10 试比较底物水平磷酸化和氧化磷酸化的异同点。
相同点:
都可以产生能量
都需要ADP和磷酸根的存在
不同点:
1.本质区别在于底物水平磷酸化是把一个被磷酸化的代谢中间产物的磷酸基团拆下来装到ADP上形成ATP(这个过程对氧气没有依赖性),而氧化磷酸化是以氧气作为终端电子接受者的电子传递链形成的质子梯度,通过ATP合成酶来催化ADP的磷酸化形成ATP。
2.无氧呼吸时候,以底物水平磷酸化合成ATP为主,而人体所利用的ATP约有90%来自于氧化水平磷酸化的合成即在有氧代谢中主要提供能量。
3.底物水平磷酸化不需要氧的参与,氧化水平磷酸化必须有氧的参与。
4.底物水平磷酸化可以在细胞基质,也可以在线粒体中,而氧化水平磷酸化只能在线粒体中。