生物化学 ppt课件
合集下载
相关主题
- 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)。
生物化学
（三）能量的生成和储存
当有机物被氧化成C2O和H2O时，释放的能量 怎样转化成ATP 。主要是通过呼吸链
底物水平磷酸化 氧化磷酸化
生物化学
1.底物水平磷酸化
概念：是指代谢物在氧化分解过程中产生的高能键， 使ADP磷酸化生成ATP的过程。
O
C OO- PO 3 2-
HC OH HO
H 2C O P O OH
ADP
ATP
磷酸甘油酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
生物化学
O C OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油酸
三、生物氧化的酶类
（一）脱氢酶 （二）氧化酶 （三）过氧化物酶 （四）加氧酶
生物化学
（一）脱氢酶
使代谢物的氢活化、脱落，传递给受氢体或中间传递体
根据所含辅助因子的不同分为： 1.以黄素核苷酸为辅助因子的（又称为黄素酶）
NH2
N
N
O O- P
O-
O O P O-
O-
焦磷酸
(C)烯醇式磷酸化合物
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
ATP（三磷酸腺苷）
COOH O
CO PO
CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸 生物化学
2.氮磷键型
O
O
NH
PO
NH
PO
C NH O N CH3 C H 2C O O H
（2）被氧化的物质、终产物和释放的能量
生物化学
三种方式
1. 失电子
Cu +
1 2
O2
2. 脱氢(最主要)
CuO
COOH HO－CH
CH3
3. 加氧
COOH
C =O + 2H CH3 （2H+ +2e）
Cu +
1 2
O2
CuO
生物化学
2.不同点 （1）生物氧化反应以脱氢为主 （2）生物氧化在酶催化下进行，条件温和 （3）生物氧化在一系列酶、辅酶和电子传 递体的作用下逐步进行，能量逐步释放。
生物化学
二、生物氧化的3方面内容
（一）CO2的生成
1 单纯脱羧
（1）.α-单纯脱羧
Oห้องสมุดไป่ตู้
‖ CH3 C COOH
（2）.β-单纯脱羧
O
‖ CH3 C H + CO2
COOH α C =O β CH2
COOH
生物化学
COOH C =O + CO2 CH3
2.氧化脱羧 （1） α-氧化脱羧
O
‖
CNHA3D－+C－COOH
+
CoASH O
+
‖
（2） β-氧化CC脱OH23羧－C～SCoA + NADH + H+ +
COOH α CH OH β CH2
苹果
+ NAD酸+酶
COOH C =O + CO2 +NADH + H+
COOH
生物化C学H3
（二）水的生成
1. 底物脱水 2. 主要在脱氢酶、传递体、氧化酶组成的体系 催化下生成
第四章 生物氧化
第一节 生物氧化概论 第二节 线粒体电子传递链 第三节 氧化磷酸化
生物化学
第一节 生物氧化概论
一、生物氧化的概念和特点 二、生物氧化的3方面内容 三、生物氧化的酶类 四、高能化合物
生物化学
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
（一）生物氧化的概念 糖、脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最终生成 CO2和水并释放能量的过程。又称细胞氧化或细胞呼吸。 生物氧化的场所：真核、原核
生物化学
（二）生物氧化的特点（与非生物氧化相比）
1.相同点： （1）化学反应本质 本质是电子的得失，它有三种方式： • 加氧氧化 • 失电子 • 脱氢氧化
2H
生物化学
H2O
(二)氧化酶：
以氧为直接受氢体，生成H2O或H2O2一般含 Cu
（三）加氧酶
催化加氧反应
1.单加氧酶
2.双加氧酶
（四）过氧化物氧化酶
1.过氧化氢酶 2.过氧化物酶
H2O2 + O2 O2+H2O H O 2生物化2学 + AH2 A+H2O
四、高能化合物
（一）高能化合物的概念
在标准条件下(pH7,25℃,1mol/L)发生水解时，可释放出 大量自由能的化合物，称为高能化合物。习惯上把“大量” 定为5kcal/mol(即20.92KJ/mol)以上。
三羧酸 循环
生物化学
生物体内能量产生的三 个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰
CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
一、生物氧化的概念和特点
C NH O N CH3 NH2 C H2C H2C H2C HC O O H
磷酸肌酸 10.3千卡/摩尔
磷酸精氨酸 7.7千卡/摩尔
这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用
3.硫酯键型
O R C SCoA 酰基辅酶A
4.甲硫键型
C O OC -O O -
C O OC H-
C
NH
H
3N+
(A)酰基磷酸化合物
O
O O-
C O P O-
CH OH O
CH2 O P OO-
OO CH3 C O P O-
O-
1,3-二磷酸甘油酸
生物化学
乙酰磷酸
O
O
RC O P O A
O
O
O-
H3N+ C O P O-
酰基腺苷酸
O-
O
O
氨甲酰磷酸
RCH C O P O A
N+H3
O-
氨酰基腺苷酸
生物化学
(B) 焦磷酸化合物
根据受氢体不同分为 ①需氧黄酶：以氧为直接受氢体生成H2O2 ②不需氧黄酶：氢先传递给中间传递体，最后才 给分子氧生成H2O
生物化学
2H
代谢物-2H FMN
①需氧黄酶：
FAD
代谢物
FMNH2
FADH2
H2O2 O2
②不需氧黄酶
2H
代谢物-2H FMN
FAD
2H 传递体-2H
2H 1/2O2
代谢物
FMNH2 传递体 FADH2 生物化学 2H
H2O
• 氧化态FAM/FAD：黄色，450nm处吸收 峰
• 还原态FAMH2/FADH2 ：无色
生物化学
2. 以烟酰胺核苷酸为辅因子的～NAD（CoⅠ）、NADP （ CoⅡ）
NAD（CoⅠ）、NADP （ CoⅡ）
2H 代谢物-2H NAD+
NADP+
传递体-2H
2H 1/2O2
代谢物
NADH+H+ 传递体 NADPH+H+
～ 在高能化合物分子中，释放出大量自由能时水解断裂的
活泼共价键称为高能键。用
表示
但须注意：生化上的“高能键”，涵义不同于普通 化学上的“键能”，不能把“高能键”理解为“能 键高”
生物化学
（二）高能化合物的类型
按其分子结构特点及所含高能 键的特征分：
磷氧键型 磷氮键型 硫酯键型 甲硫键型
生物化学
1.磷氧键型（—O-P)
（三）能量的生成和储存
当有机物被氧化成C2O和H2O时，释放的能量 怎样转化成ATP 。主要是通过呼吸链
底物水平磷酸化 氧化磷酸化
生物化学
1.底物水平磷酸化
概念：是指代谢物在氧化分解过程中产生的高能键， 使ADP磷酸化生成ATP的过程。
O
C OO- PO 3 2-
HC OH HO
H 2C O P O OH
ADP
ATP
磷酸甘油酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
生物化学
O C OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油酸
三、生物氧化的酶类
（一）脱氢酶 （二）氧化酶 （三）过氧化物酶 （四）加氧酶
生物化学
（一）脱氢酶
使代谢物的氢活化、脱落，传递给受氢体或中间传递体
根据所含辅助因子的不同分为： 1.以黄素核苷酸为辅助因子的（又称为黄素酶）
NH2
N
N
O O- P
O-
O O P O-
O-
焦磷酸
(C)烯醇式磷酸化合物
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
ATP（三磷酸腺苷）
COOH O
CO PO
CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸 生物化学
2.氮磷键型
O
O
NH
PO
NH
PO
C NH O N CH3 C H 2C O O H
（2）被氧化的物质、终产物和释放的能量
生物化学
三种方式
1. 失电子
Cu +
1 2
O2
2. 脱氢(最主要)
CuO
COOH HO－CH
CH3
3. 加氧
COOH
C =O + 2H CH3 （2H+ +2e）
Cu +
1 2
O2
CuO
生物化学
2.不同点 （1）生物氧化反应以脱氢为主 （2）生物氧化在酶催化下进行，条件温和 （3）生物氧化在一系列酶、辅酶和电子传 递体的作用下逐步进行，能量逐步释放。
生物化学
二、生物氧化的3方面内容
（一）CO2的生成
1 单纯脱羧
（1）.α-单纯脱羧
Oห้องสมุดไป่ตู้
‖ CH3 C COOH
（2）.β-单纯脱羧
O
‖ CH3 C H + CO2
COOH α C =O β CH2
COOH
生物化学
COOH C =O + CO2 CH3
2.氧化脱羧 （1） α-氧化脱羧
O
‖
CNHA3D－+C－COOH
+
CoASH O
+
‖
（2） β-氧化CC脱OH23羧－C～SCoA + NADH + H+ +
COOH α CH OH β CH2
苹果
+ NAD酸+酶
COOH C =O + CO2 +NADH + H+
COOH
生物化C学H3
（二）水的生成
1. 底物脱水 2. 主要在脱氢酶、传递体、氧化酶组成的体系 催化下生成
第四章 生物氧化
第一节 生物氧化概论 第二节 线粒体电子传递链 第三节 氧化磷酸化
生物化学
第一节 生物氧化概论
一、生物氧化的概念和特点 二、生物氧化的3方面内容 三、生物氧化的酶类 四、高能化合物
生物化学
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
（一）生物氧化的概念 糖、脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最终生成 CO2和水并释放能量的过程。又称细胞氧化或细胞呼吸。 生物氧化的场所：真核、原核
生物化学
（二）生物氧化的特点（与非生物氧化相比）
1.相同点： （1）化学反应本质 本质是电子的得失，它有三种方式： • 加氧氧化 • 失电子 • 脱氢氧化
2H
生物化学
H2O
(二)氧化酶：
以氧为直接受氢体，生成H2O或H2O2一般含 Cu
（三）加氧酶
催化加氧反应
1.单加氧酶
2.双加氧酶
（四）过氧化物氧化酶
1.过氧化氢酶 2.过氧化物酶
H2O2 + O2 O2+H2O H O 2生物化2学 + AH2 A+H2O
四、高能化合物
（一）高能化合物的概念
在标准条件下(pH7,25℃,1mol/L)发生水解时，可释放出 大量自由能的化合物，称为高能化合物。习惯上把“大量” 定为5kcal/mol(即20.92KJ/mol)以上。
三羧酸 循环
生物化学
生物体内能量产生的三 个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰
CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
一、生物氧化的概念和特点
C NH O N CH3 NH2 C H2C H2C H2C HC O O H
磷酸肌酸 10.3千卡/摩尔
磷酸精氨酸 7.7千卡/摩尔
这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用
3.硫酯键型
O R C SCoA 酰基辅酶A
4.甲硫键型
C O OC -O O -
C O OC H-
C
NH
H
3N+
(A)酰基磷酸化合物
O
O O-
C O P O-
CH OH O
CH2 O P OO-
OO CH3 C O P O-
O-
1,3-二磷酸甘油酸
生物化学
乙酰磷酸
O
O
RC O P O A
O
O
O-
H3N+ C O P O-
酰基腺苷酸
O-
O
O
氨甲酰磷酸
RCH C O P O A
N+H3
O-
氨酰基腺苷酸
生物化学
(B) 焦磷酸化合物
根据受氢体不同分为 ①需氧黄酶：以氧为直接受氢体生成H2O2 ②不需氧黄酶：氢先传递给中间传递体，最后才 给分子氧生成H2O
生物化学
2H
代谢物-2H FMN
①需氧黄酶：
FAD
代谢物
FMNH2
FADH2
H2O2 O2
②不需氧黄酶
2H
代谢物-2H FMN
FAD
2H 传递体-2H
2H 1/2O2
代谢物
FMNH2 传递体 FADH2 生物化学 2H
H2O
• 氧化态FAM/FAD：黄色，450nm处吸收 峰
• 还原态FAMH2/FADH2 ：无色
生物化学
2. 以烟酰胺核苷酸为辅因子的～NAD（CoⅠ）、NADP （ CoⅡ）
NAD（CoⅠ）、NADP （ CoⅡ）
2H 代谢物-2H NAD+
NADP+
传递体-2H
2H 1/2O2
代谢物
NADH+H+ 传递体 NADPH+H+
～ 在高能化合物分子中，释放出大量自由能时水解断裂的
活泼共价键称为高能键。用
表示
但须注意：生化上的“高能键”，涵义不同于普通 化学上的“键能”，不能把“高能键”理解为“能 键高”
生物化学
（二）高能化合物的类型
按其分子结构特点及所含高能 键的特征分：
磷氧键型 磷氮键型 硫酯键型 甲硫键型
生物化学
1.磷氧键型（—O-P)