《生物化学与分子生物学》课程教学资源（课件讲稿）第06章 生物氧化 Biological Oxidation

第6章生物氧化Biological Oxidation

第6章 生物氧化 Biological Oxidation

教学目标1.掌握：生物氧化的概念；呼吸链的概念、组成和作用机理；氧化磷酸化的概念、偶联部位和影响因素；ATP合酶的组成及功能，ATP生成的方式，胞液中NADH的氧化。2.熟悉：ATP的利用与储存，ATP、ADP、Pi的转运；过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物岐化酶和加单氧酶的作用特点。3.了解：氧化磷酸化偶联部位的实验依据；化学渗透假说；混合功能氧化酶催化反应机理

教学目标： 1.掌握：生物氧化的概念；呼吸链的概念、组成和 作用机理；氧化磷酸化的概念、偶联部位 和影响因素；ATP合酶的组成及功能， ATP生成的方式，胞液中NADH的氧化。 2.熟悉：ATP的利用与储存，ATP、ADP、Pi的转 运；过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物 岐化酶和加单氧酶的作用特点。 3.了解：氧化磷酸化偶联部位的实验依据；化学渗 透假说；混合功能氧化酶催化反应机理

■生物氧化的概念物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biologicaloxidation)，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和H,O的过程。糖02脂肪CO2和H2O品ADP+Pi蛋白质能量ATP→热能

物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biological oxidation)，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CO2和 H2O的过程。 糖 脂肪 蛋白质 CO2和H2O O2 能量 ADP+Pi ATP 热能 ◼生物氧化的概念

生物氧化与体外氧化之相同点》生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。>物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物(CO2，H,O)和释放能量均相同

◼生物氧化与体外氧化之相同点 ➢生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱 氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般 规律。 ➢物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最 终产物(CO2，H2O)和释放能量均相同

生物氧化与体外氧化之不同点体外氧化生物氧化>反应环境温和，酶促反应逐步>能量突然释放。进行，能量逐步释放，能量容易捕获，ATP生成效率高。>通过加水脱氢反应使物质能间>物质中的碳和氢直接接获得氧，并增加脱氢的机会氧结合生成CO2和脱下的氢与氧结合产生H,O,H,0 。有机酸脱羧产生CO2°

➢ 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。 ➢ 通过加水脱氢反应使物质能间 接获得氧，并增加脱氢的机会； 脱下的氢与氧结合产生H2O， 有机酸脱羧产生CO2。 ◼ 生物氧化与体外氧化之不同点 生物氧化 体外氧化 ➢ 能量突然释放。 ➢ 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糖原脂肪蛋白质第一阶段葡萄糖氨基酸甘油、脂肪酸胞液2H-第二阶段丙酮酸线粒体乙酰CoACoASHATPADP+Pi02第三福2H-阶段三羧酸循环氧化磷酸化H20CO2

* 生物氧化的一般过程 2H CO2 O ATP ADP + Pi 2 H2 O 乙酰CoA CoASH 葡萄糖 甘油、脂肪酸 氨基酸 糖原 脂肪 蛋白质 三羧酸循环 第一 阶段 第二 阶段 第三 氧化磷酸化 阶段 丙酮酸 胞液 2H 线粒体

第一节生成ATP的氧化磷酸化体系The OxidativePhosphorylationSystemwithATPProducing

第一节 生成ATP的氧化磷酸化体系 The Oxidative Phosphorylation System with ATP Producing

一、呼吸链>定义代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸/chain)又称电子传递链链(respiratory(electrontransferchain)。>组成递氢体和电子传递体（2H与2H++2e）

➢定义 代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多 种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终 与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸 链 (respiratory chain) 又 称 电 子 传 递 链 (electron transfer chain)。 ➢组成 递氢体和电子传递体（2H  2H+ + 2e） 一、呼吸链

（一）氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜，转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物合成

酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存 在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。电 子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜， 转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物 合成。 （一）氧化呼吸链由4种具有传递电子能力 的复合体组成

呼吸链的组成人线粒体呼吸链复合体多肽链数复合体酶名称辅基复合体I39NADH-泛醒还原酶FMN. Fe-S4复合体Ⅱ琥珀酸-泛醒还原酶FAD,Fe-S10复合体Ⅲ泛醒-细胞色素C还原酶铁叭啉，Fe-S13复合体IV细胞色素c氧化酶铁叶啉，Cu>泛醒不包含在上述四种复合体中

呼吸链的组成 人线粒体呼吸链复合体 复合体 酶名称 复合体Ⅰ 复合体Ⅱ 复合体Ⅲ 复合体Ⅳ NADH-泛醌还原酶 琥珀酸-泛醌还原酶 泛醌-细胞色素C还原酶 细胞色素c氧化酶 辅基 FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu 多肽链数 39 4 10 13 复合体 酶名称 复合体Ⅰ 复合体Ⅱ 复合体Ⅲ 复合体Ⅳ NADH-泛醌还原酶 琥珀酸-泛醌还原酶 泛醌-细胞色素C还原酶 细胞色素c氧化酶 辅基 FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu 多肽链数 39 4 10 13 ➢ 泛醌不包含在上述四种复合体中