II第六章生物氧化

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。

此过程中既不会因氧化过程中能量骤然释放而伤害
机体，又能使释放的能量尽可得到有效的利用。
18
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。 ☆都服从热力学规律。 ☆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。
10
c)
烯醇式磷酸化合物
COOH O C O CH2 P O O
磷酸烯醇式丙酮酸
14.8千卡/摩尔
11
② 氮磷键型
O NH N CH3 CH2COOH
磷酸肌酸 10.3千卡/摩尔
O NH N CH3 P O NH2 C NH O CH2CH2CH2CHCOOH
磷酸精氨酸 7.7千卡/摩尔
P O
C NH O
第六章 生物氧化
Biological Oxidation
第一节 生物能学简介
第二节 生物氧化概述 第三节 线粒体电子传递体系 第四节 氧化磷酸化作用
1
第一节 生物能学简介
生物能学就是应用物理化学、生物物理 学和量子物理学的原理和方法，来研究生物 系统中能量的流动和传递规律的科学。
一、生物能的转换及生物系统中的能流 二、自由能的概念及化学反应中自由能的计算 三、高能化合物
（根据电子传递体氧化还原态时的吸收光谱变化进行检测）
45
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

第六章生物氧化和生物能Biological Oxidation and Bioenergy虫荧光素腺苷酸荧光素酶虫荧光素氧合虫荧光素本章主要内容一．生物氧化的方式和特点1. 生物氧化的方式2. 生物氧化的特点二．生物能及其存在形式（重点）1. 生物能和ATP 2. 生物体系中的高能化合物三．线粒体呼吸链和ATP 合成（重点）1. 线粒体膜的结构特点2. 线粒体呼吸链的组成3. 线粒体呼吸链的电子传递4. ATP 合成√√√√√√Where is the bioenergy come from?⏹维持生命活动的能量，主要有两个来源：⏹光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过光合作用将光能转变成生物能。

⏹化学能：动物和大多数的微生物，通过生物氧化作用将有机物质（主要是各种光合作用产物）存储的化学能释放出来，并转变成生物能。

Where is the bioenergy come from?Biological Oxidation⏹定义：指有机物质在生物体内氧化分解成CO 2和H 2O ，并释放出能量形成ATP 的过程。

生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为呼吸作用(respiration)。

⏹有机物质CO 2+H 2O +energyBiological Oxidation生物氧化O 2What is Biological Transformation(or Metabolic Transformation)?生物转化或代谢转化外源有机物（药物、毒物等）进入机体后，在微粒体氧化酶系的作用下，发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的过程。

一、生物氧化的方式和特点1. 生物氧化的方式⏹细胞内一系列氧还酶催化下分步进行。

⏹每一步反应，都由特定的酶催化。

⏹其物质氧化及CO2和H2O生成的方式与一般氧化不同。

1. 生物氧化的方式C 6H 12O 6CO 2H 2O +物质氧化方式脱氢氧化加氧氧化H 2O 生成方式NADH →O 2琥珀酸→O 2CO 2生成方式直接脱羧氧化脱羧彻底氧化生物氧化的方式1.1.1 脱氢氧化反应(1) 脱氢⏹是许多有机物质生物氧化的重要步骤。

第6章生物氧化2012（2）1.NADH氧化呼吸链NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O22.琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2（二）呼吸链成分的排列顺序NADH氧化呼吸链FADH2氧化呼吸链FPFP呼吸链的电子传递顺序复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ复合体Ⅳ电子传递链NADHFMNCOQCytbCytc1CytcCytaa3O2FAD第三节ATP的生成PPATP生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。

～～底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)是底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程。

ATP生成的方式有两种：底物水平磷酸化氧化磷酸化一、氧化磷酸化 ADPATP磷酸甘油酸激酶（7）1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸ADPATPK+Mg2+丙酮酸激酶（10）磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸糖酵解三羧酸循环（5）琥珀酰CoA琥珀酸+HSCoAGDP+PiGTP琥珀酸硫激酶定义氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)是指底物氧化脱氢，经呼吸链生成水的同时，所释放的能量用于ADP磷酸化生ATP,氧化与磷酸化偶联。

（一）氧化磷酸化偶联部位氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ根据自由能变化和P/ O比值⊿Go''=-nF⊿Eo''ATPATPATP氧化磷酸化偶联部位电子传递链自由能变化（二）氧化磷酸化的偶联机理（了解）化学渗透假说1961英国生化学家彼得.米歇尔电子经呼吸链传递时，可将质子（H+）从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧，产生膜内外质子电化学梯度储存能量。

当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。

线粒体基质线粒体膜++++----H+O2H2OH+e-ADP+PiATP化学渗透假说简单示意图3个跨膜质子泵基质内膜外侧（膜间隙）琥珀酸延胡索酸ATP合酶膜间隙基质（三)影响氧化磷酸化的因素（1）电子传递抑制剂阻断呼吸链中某些部位电子传递。