基础生物化学-生物氧化 ppt课件

脱电子 Fe2+
Fe3+ + e
生物氧化中的CO2的生成
绝大部分有机物生物氧化中的CO2生成是经 ？ 中的脱羧作用产生的。
答案：三羧酸循环
其他一些CO2产生途径如： 糖异生
草酰乙酸 + GTP → PEP +GDP + CO2 氨基酸脱羧
NH2
脱羧酶
NH2
R C COOH
R C H + CO2
磷酸烯醇式丙酮 酸羧激酶
COCOOH
GTP
GDP
β-氧化脱羧：
CH2 CO～ P + CO2 COOH
CHOH－COOH CH－COOH CH2－COOH
异柠檬酸脱氢酶
CO－COOH CH2
NAD+
NADH+H+ CH2－COOH
+CO2
生物氧化中H2O的生成
真核生物线粒体内膜上的电子传递链作用下产生
化合物
磷酸烯醇式丙酮酸 氨基甲酰磷酸
kJ/mol －61.9 －51.4
△E0′
(kcal/mol) (－14.8) (－12.3)
1，3-二磷酸甘油酸 磷酸肌酸
ATP →ADP＋Pi 乙酰辅酶A
ADP →AMP＋Pi 焦磷酸
1-磷酸葡萄糖
－49.3 －43.1 －30.5 －31.5 －27.6 －27.6 －20.9
线粒体结构模式图
二、ATP
NH2
NN
O- OOPγ～- O
OP～β O O-
O Pα O-
O CH2
N O
N
OH OH AM P ADP
ATP
高能磷酸键与高能磷酸化合物

3、抑制剂
能抑制呼吸链电子传递的物质称为呼吸链的抑制剂。如CO、CN－等。
阿的平
CO,CN-,N3-
5.辅酶Q---泛醌
泛醌（简写为Q）或辅酶-Q（CoQ）：它是电子传递链中唯 一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
O
CH3O
CH3
CH3O O
(CH2CH C CH2)nH CH3
n=6-10
NADH泛醌还原酶
NADHCoQ 还原酶 复合体
CoQ2H-CytC 还原酶复合体
三.呼吸链的排列順序
2H
SH2
COOH
2H FAD
CH2CH2COOH
Fe*S Cytb
复合物II （琥珀酸脱氢酶）
NAD+
FM NH2 2H
Fe S
2 e-
CoQ
2e2Cyt-Fe2+
－21 O2
S
NADH
+ H 2H
FM N Fe S
CoQH2
复合物I
2e -
2Cyt-Fe3+ 2H+
O2-
H2O
（ NADH-泛 醌 还 原 酶 ）
（2）氧化磷酸化的方式
•底物水平磷酸化
在被氧化的底物上发生的磷酸化作用使ADP生成ATP的过程
•电子传递体系磷酸化
当电子从NADH或FADH2经过一系列的电子传递体系（即呼吸链） 传递给氧形成水时，伴随有ADP磷酸化为ATP的作用，这一全过 程称为电子传递体系磷酸化。
2.非氧化磷酸化 3.光合磷酸化
3.CO2的生成
CO2的生成不是C直接与O作用生成,而是通过脱羧作用生成。
4. 能量的生成
能量的生成不是暴发式的,而是逐步释放,提高能量利用率。生 物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直 接利用的生物能ATP。

⊿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- - -

生物化学发展历史及现状
发展历史
从19世纪末到20世纪初，生物化学逐渐从生理学和有机化学中独立出来；20 世纪中期以后，生物化学与分子生物学相互渗透，共同发展。
现状
生物化学已成为生命科学领域的重要分支，涉及基因表达调控、蛋白质结构与 功能、细胞信号传导等多个研究方向；同时，生物化学在医学、农业、工业等 领域的应用也日益广泛。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育、代谢、免疫应答等生命活 动具有重要意义。
基因表达异常与疾病发生关系
基因表达异常的定义
基因表达异常是指基因的表达量、表达时间或表达部位等出现异常，导致生物体出现疾病或 异常表型的现象。
基因表达异常与疾病发生的关系
基因表达异常可导致细胞增殖、分化、凋亡等过程紊乱，进而引发各种疾病，如癌症、神经 退行性疾病、自身免疫病等。
糖无氧氧化过程及意义
糖无氧氧化过程
葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸或 乙醇和二氧化碳，同时释放少量能 量。
糖无氧氧化的意义
在无氧条件下，为机体快速提供能 量；在某些组织细胞中，如红细胞， 糖无氧氧化是唯一的供能途径。
糖有氧氧化过程及意义
糖有氧氧化过程
葡萄糖在有氧条件下经过一系列酶促反应，最终分解为水和二氧化碳，同时释放大 量能量。
02
包括Edman降解法、质谱法等。
蛋白质一级结构的特点
03
具有方向性、连续性、重复性等特点。
蛋白质高级结构
蛋白质二级结构
指蛋白质分子中局部主链 的空间结构，包括α-螺旋、 β-折叠等。
蛋白质三级结构
指整条肽链中全部氨基酸 残基的相对空间位置，即 整条肽链每一原子的相对 空间位置。
蛋白质四级结构