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1、关于生物氧化(6)第一页，本课件共有52页2第一节第一节 生物氧化概述生物氧化概述第二页，本课件共有52页3物质在生物体内氧化成物质在生物体内氧化成CO2和水的和水的过程。过程。线粒体：产生线粒体：产生ATP主要途径主要途径第三页，本课件共有52页4糖、脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最糖、脂、蛋白质等有机物在细胞内氧化分解，最终生成终生成COCO2 2和水并释放能量的过程。和水并释放能量的过程。细胞呼吸细胞呼吸第四页，本课件共有52页5生物氧化与体外燃烧的比较生物氧化与体外燃烧的比较 生物氧化生物氧化 体外燃烧体外燃烧反应条件反应条件 温温 和和 剧剧 烈烈 (体温、体温、pHpH近近中
2、性中性)()(高温、高压高温、高压)反应过程反应过程 逐步进行的酶促反应逐步进行的酶促反应 一步完成一步完成能量释放能量释放 逐步进行逐步进行 瞬间释放瞬间释放 （化学能、热能）（化学能、热能）（热能）（热能）COCO2 2生成方式生成方式 有机酸脱羧有机酸脱羧 碳和氧结合碳和氧结合生物氧化的特点生物氧化的特点第五页，本课件共有52页6第二节第二节 线粒体氧化体系线粒体氧化体系第六页，本课件共有52页7线粒体结构线粒体结构第七页，本课件共有52页8电子传递链的概念电子传递链的概念 线粒体内的的生物氧化作用依赖于线粒体内膜上一线粒体内的的生物氧化作用依赖于线粒体内膜上一系列酶的作用，这些酶按一定
3、顺序排列在内膜上，系列酶的作用，这些酶按一定顺序排列在内膜上，组成递氢或递电子体系，称为组成递氢或递电子体系，称为电子传递链电子传递链(electron transfer chain)。电子传递链与细胞呼吸有关，因此。电子传递链与细胞呼吸有关，因此又称呼吸链。又称呼吸链。第八页，本课件共有52页9组成呼吸链的复合体组成呼吸链的复合体 复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体 复合体复合体复合体复合体 复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体复合体 酶名称酶名称酶名称酶名称NADH-NADH-NADH-NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌还原酶泛醌还原酶琥珀酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸-泛醌泛醌
4、泛醌泛醌还原酶还原酶还原酶还原酶泛醌泛醌泛醌泛醌-CytC CytC CytC CytC 还原酶还原酶还原酶还原酶Cyt Cyt Cyt Cyt 氧化酶氧化酶氧化酶氧化酶 辅基辅基辅基辅基FMNFMNFMNFMN，Fe-SFe-SFe-SFe-S FAD FAD FAD FAD，Fe-SFe-SFe-SFe-S 铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，Fe-SFe-SFe-SFe-S 铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，铁卜啉，CuCuCuCu第九页，本课件共有52页101.复合体复合体：NADH-泛醌还原酶泛醌还原酶酶酶/蛋白蛋白黄素蛋白黄素蛋白(FP)(FP)铁硫蛋白铁硫蛋白辅酶辅酶/辅基辅基FMNFMNFe
5、-SFe-S一一 呼吸链的成分和作用呼吸链的成分和作用第十页，本课件共有52页11Fe 2+-e+eFe3+铁硫蛋白多与黄素蛋白或细胞色素铁硫蛋白多与黄素蛋白或细胞色素b b结合成复合物存在结合成复合物存在单电子传递体单电子传递体 铁硫蛋白（铁硫中心，铁硫蛋白（铁硫中心，Fe-SFe-S）含铁原子和硫原子，每次传递一个电子含铁原子和硫原子，每次传递一个电子第十一页，本课件共有52页复合体复合体I I内膜内膜内膜内膜内侧内侧第十二页，本课件共有52页13CoQ CoQ 泛醌（游离存在）泛醌（游离存在）脂溶性小分子，可穿梭游动而传递电子脂溶性小分子，可穿梭游动而传递电子第十三页，本课件共有52页1
6、4功能：功能：NADHNADH脱下的氢经复合体脱下的氢经复合体I I中中FMNFMN、Fe-Fe-S S蛋白传递给蛋白传递给CoQCoQ。（递氢）。（递氢）H H+泵出泵出NADH+H+FMN FMNH2+NAD+Q QH2第十四页，本课件共有52页152.复合体复合体：琥珀酸琥珀酸-泛醌还原酶泛醌还原酶琥珀酸脱下的氢经复合体琥珀酸脱下的氢经复合体IIII中中FADFAD，Fe-SFe-S蛋白传蛋白传递给递给CoQ CoQ。（递氢）。（递氢）酶酶/蛋白蛋白黄素蛋白黄素蛋白铁硫蛋白铁硫蛋白辅酶辅酶/辅基辅基FADFADFe-SFe-S第十五页，本课件共有52页第十六页，本课件共有52页17功能功
7、能 ：将氢从琥珀酸传递给泛醌：将氢从琥珀酸传递给泛醌没有没有H+泵出泵出第十七页，本课件共有52页183 3、复合体、复合体IIIIII：泛醌细胞色素：泛醌细胞色素C C 还原酶还原酶 包括包括Fe-S、Cyt b、Cyt c1，酶酶/蛋白蛋白细胞色素细胞色素b b562 562/b/b566566细胞色素细胞色素c c1 1铁硫蛋白铁硫蛋白辅酶辅酶/辅基辅基 Fe-SFe-S第十八页，本课件共有52页Fe-S第十九页，本课件共有52页20Cyt c Cyt c（游离存在）（游离存在）水溶性，分子较小，可在线粒体内膜外侧移动，递电子。水溶性，分子较小，可在线粒体内膜外侧移动，递电子。基质侧基质
8、侧膜间腔膜间腔第二十页，本课件共有52页21功能：将电子从还原型功能：将电子从还原型CoQCoQ传递给传递给CytcCytc。H H+泵出泵出 第二十一页，本课件共有52页224 4、复合体、复合体IVIV：细胞色素氧化酶：细胞色素氧化酶 包括细胞色素包括细胞色素a a、a a3 3及以铜离子为辅基的酶将电子从及以铜离子为辅基的酶将电子从Cyt Cyt c c 传递给传递给1/2 O1/2 O2 2，激活氧生成，激活氧生成O O2-2-。最后再与线粒体基质中的。最后再与线粒体基质中的2H2H+结合生成结合生成H H2 2O O。（递电子）。（递电子）酶酶/蛋白蛋白细胞色素细胞色素aaaa3 3
9、 辅酶辅酶/辅基辅基CuCu第二十二页，本课件共有52页生物氧化产物生物氧化产物2第二十三页，本课件共有52页24功能：将电子从细胞色素功能：将电子从细胞色素C传递给传递给O2。H+泵出。泵出。第二十四页，本课件共有52页25二二 呼吸呼吸链链的电子传递顺序的电子传递顺序 呼吸链的各组分在线粒体内膜上是按一定顺序排列的，呼吸链的各组分在线粒体内膜上是按一定顺序排列的，在线粒体内膜上主要有两条呼吸链：在线粒体内膜上主要有两条呼吸链：NADHFP(FMN)(Fe-S)CoQCyt bCyt c1Cyt cCyt aa3FP(FAD)(Fe-S)O2第二十五页，本课件共有52页第一条呼吸链：第一条呼
10、吸链：NADH氧化呼吸链氧化呼吸链复合体复合体复合体复合体复合体复合体CytC第二十六页，本课件共有52页复合体复合体复合体复合体复合体复合体 第二条呼吸链：第二条呼吸链：FADH2氧化呼吸链氧化呼吸链第二十七页，本课件共有52页呼吸链各复合体在线粒体内膜中位置呼吸链各复合体在线粒体内膜中位置及电子传递顺序及电子传递顺序 NADH+H+NAD+FADH2 FAD1/2O2+2H+H2O 胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 线粒体内膜线粒体内膜 e-e-e-e-e-2H+CytcQ三次质子泵出：复合体三次质子泵出：复合体、复合体、复合体、复合体、复合体第二十八页，本课件共有52页29第三节第三节 ATP
11、的生的生成和储存利用成和储存利用第二十九页，本课件共有52页30一、一、ATPATP的生成的生成（一）（一）ATP 高能化合物，含高能化合物，含高能磷酸键高能磷酸键 生物体可直接利用的能源物质生物体可直接利用的能源物质（二）（二）ATP的生成的生成1、作用物（底物）水平磷酸化、作用物（底物）水平磷酸化 高能化合物放能时伴有高能化合物放能时伴有ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP，与呼吸链的电子传递无关。与呼吸链的电子传递无关。第三十页，本课件共有52页312、氧化磷酸化（主要）、氧化磷酸化（主要）代谢物氧化脱氢，经呼吸链传递给氧生成水，同代谢物氧化脱氢，经呼吸链传递给氧生成水，同时释放能量，使时释
12、放能量，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP,氧化与磷酸化偶氧化与磷酸化偶联。联。AH2A2H（2H+2e）呼吸链呼吸链1/2O2H2O能量能量ADP+PiATP氧化反应氧化反应磷酸化反应磷酸化反应 氧化磷酸化氧化磷酸化第三十一页，本课件共有52页电子流动电子流动 FADH2 +0.03 NADH FMN(Fe-S)CoQ b(Fe-S)c1 c aa3 1/2O2 -0.315 +0.045 +0.07 +0.215 +0.235 +0.815 ATP ATP ATP G(kJ/mol)-69.5 -36.7 -112第三十二页，本课件共有52页化学渗透学说（化学渗透学说（Mitchell 1
13、961Mitchell 1961）线粒体内侧线粒体膜间腔复合体复合体、均有质子泵作用均有质子泵作用第三十三页，本课件共有52页ADP+PATP化学渗透假说示意图化学渗透假说示意图电位差电位差pH差差电化学梯度电化学梯度ATP合酶合酶第三十四页，本课件共有52页35膜间膜间腔腔基质基质侧侧F0F1第三十五页，本课件共有52页36第三十六页，本课件共有52页37线粒体线粒体内膜内膜 膜间腔膜间腔 基质侧基质侧 ATP产生部位和数量产生部位和数量1ATP1ATP0.5ATP第三十七页，本课件共有52页38(三三)影响氧化磷酸化作用的因素影响氧化磷酸化作用的因素1ADP和和ATP的调节作用的调节作用2
14、 ADP增高增高/ATP降低降低 促进氧化磷酸化促进氧化磷酸化3 ADP降低降低/ATP升高升高 抑制氧化磷酸化抑制氧化磷酸化2 甲状腺激素（促进）甲状腺激素（促进）甲亢病人基础代谢率高（活化甲亢病人基础代谢率高（活化ATP酶）酶）第三十八页，本课件共有52页393 氧化磷酸化的抑制剂氧化磷酸化的抑制剂 解偶联剂（解偶联剂（2，4二硝基苯酚）二硝基苯酚）氧化与磷酸化分离氧化与磷酸化分离第三十九页，本课件共有52页40解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）新生儿体表面积新生儿体表面积大，散热多；皮大，散热多；皮下脂肪薄，保暖下脂肪薄，保暖性差；体温调节性
15、差；体温调节中枢机能不全中枢机能不全第四十页，本课件共有52页41弱酸性亲脂试剂弱酸性亲脂试剂DNP(2,4-二硝基苯酚）二硝基苯酚）DNPH+DNPH+第四十一页，本课件共有52页42呼吸链阻断剂呼吸链阻断剂 （鱼藤酮、异戊巴比妥、抗霉素（鱼藤酮、异戊巴比妥、抗霉素A A，COCO、氰化物）、氰化物）抑制氧化抑制氧化第四十二页，本课件共有52页鱼藤酮鱼藤酮异戊巴比妥异戊巴比妥粉蝶菌素粉蝶菌素A抗霉素抗霉素A，BAL氰化物氰化物一氧化碳一氧化碳硫化氢硫化氢呼吸链的电子传递抑制剂图示呼吸链的电子传递抑制剂图示第四十三页，本课件共有52页44 1、机体各种生理、生化活动中的主要供能物质、机体各种生
16、理、生化活动中的主要供能物质 “能量流通货币能量流通货币”2 2、转变成其它高能磷酸化合物，作为间接供能物质、转变成其它高能磷酸化合物，作为间接供能物质 （1 1）ATP UTP、CTP、GTP （糖原）（磷脂）（糖原）（磷脂）（蛋白质）（蛋白质）ATP+肌酸肌酸肌酸激酶肌酸激酶ADP+磷酸肌酸磷酸肌酸（2 2）磷酸肌酸的生成（肌肉、脑组织能量的贮存）磷酸肌酸的生成（肌肉、脑组织能量的贮存）二、二、ATPATP的储存和利用的储存和利用 第四十四页，本课件共有52页45三、线粒体外三、线粒体外NADH转运转运甘油磷酸穿梭系统（肌肉，神经细胞）甘油磷酸穿梭系统（肌肉，神经细胞）苹果酸苹果酸-天冬氨
17、酸穿梭系统（肝脏，心脏）天冬氨酸穿梭系统（肝脏，心脏）3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 脱氢酶脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸第四十五页，本课件共有52页甘油磷酸穿梭（肌甘油磷酸穿梭（肌肉，神经）肉，神经）磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶第四十六页，本课件共有52页苹果酸苹果酸-天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏）天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏）苹果酸苹果酸第四十七页，本课件共有52页48本章重点本章重点 生物氧化：概念、意义；生物氧化：概念、意义；呼吸链：概念、主要成分、排列顺序、种类；呼吸链：概念、主要成分、排列顺序、种类；ATP的生成：方式、氧化磷酸化的概念、的生成：方式、氧化
18、磷酸化的概念、氧化磷酸化的偶联部位；氧化磷酸化的偶联部位；ATP的生理功用的生理功用第四十八页，本课件共有52页491.1.人体活动主要的直接供能物质是人体活动主要的直接供能物质是A.A.葡萄糖葡萄糖 B.B.脂肪酸脂肪酸 C.ATP D.GTP E.C.ATP D.GTP E.磷酸肌醇磷酸肌醇2.2.各种细胞色素在呼吸链中的排列顺序是：各种细胞色素在呼吸链中的排列顺序是：A.A.aaaa3 3bb1 1cccc1 1OO2 2 B.c B.c1 1cbcb1 1aaaa3 3OO2 2 B.B.C.bcC.bc1 1caacaa3 3OO2 2D.aaD.aa3 3bcbc1 1cOcO2
19、2 E.cc E.cc1 1baabaa3 3OO2 23.3.体内重要的呼吸链包括体内重要的呼吸链包括A A 以以NADP+NADP+为辅基的脱氢酶开始的呼吸链为辅基的脱氢酶开始的呼吸链 B.B.以以FMNFMN为辅基的脱氢酶开始的呼吸链为辅基的脱氢酶开始的呼吸链C.C.以以NAD+NAD+为辅基的脱氢酶开始的呼吸链为辅基的脱氢酶开始的呼吸链 D.D.细胞色素氧化还原呼吸链细胞色素氧化还原呼吸链E.E.辅酶辅酶Q Q氧化还原呼吸链氧化还原呼吸链第四十九页，本课件共有52页504.ATP4.ATP的储存形式是的储存形式是A.A.磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇 B.B.肌肌酸酸 C.C.磷磷酸酸肌肌酸酸
20、D.D.磷磷酸酸烯烯醇醇式式丙酮酸丙酮酸 E.GTPE.GTP5.5.肝细胞液中的肝细胞液中的NADHNADH进入线粒体主要是通过进入线粒体主要是通过A.A.苹苹果果酸酸-天天冬冬氨氨酸酸穿穿梭梭 B.B.肉肉碱碱穿穿梭梭 C.C.柠柠檬檬酸酸-丙丙酮酮酸循环酸循环 D.D.-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭 E.E.丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环6.6.氰化物中毒抑制的是细胞色素氰化物中毒抑制的是细胞色素A.A.a B.b C.c D.c a B.b C.c D.c1 1 E.aa E.aa3 3第五十页，本课件共有52页519.9.物质经线粒体氧化呼吸链彻底氧化的最终产物有物质经线粒体氧化呼吸链彻底氧化的最终产物有A.A.CO CO2 2 B.H B.H2 2O C.O C.化学能化学能 D.D.热能热能 E.E.以上都是以上都是名词解释：氧化磷酸化名词解释：氧化磷酸化,呼吸链呼吸链 第五十一页，本课件共有52页感感谢谢大大家家观观看看第五十二页，本课件共有52页