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1、生物氧化2复复合合体体抑抑制制剂剂：抗抗霉霉素素A(antimycin A)阻阻断断Cyt bH传传递递电电子子到到泛泛醌醌(QN)；粘粘噻噻唑唑菌菌醇醇则则作作用用QP位点位点。复复合合体体 抑抑制制剂剂：CN、N3紧紧密密结结合合氧氧化化型型Cyt a3，阻阻断断电电子子由由Cyt a到到CuB-Cyt a3间间传传递递。CO与还原型与还原型Cyt a3结合，结合，阻断电子传递给阻断电子传递给O2。鱼藤酮鱼藤酮粉蝶霉素粉蝶霉素A A异戊巴比妥异戊巴比妥 抗霉素抗霉素A A二巯基丙醇二巯基丙醇 CO、CN-、N3-及及H2S 各种呼吸链抑制剂的阻断位点各种呼吸链抑制剂的阻断位点2 2、解偶联
2、剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度、解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度 解解偶偶联联剂剂(uncoupler)可可使使氧氧化化与与磷磷酸酸化化的的偶偶联联相相互互分分离离，基基本本作作用用机机制制是是破破坏坏电电子子传传递递过过程程建建立立的的跨跨内内膜膜的的质质子子电电化化学学梯梯度度，使使电电化化学学梯梯度度储储存存的的能量以热能形式释放能量以热能形式释放，ATP的生成受到抑制。的生成受到抑制。如如：二二硝硝基基苯苯酚酚(dinitrophenol,DNP)；解解偶偶联联蛋白蛋白(uncoupling protein，UCP1)。解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）解偶联
3、蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）F F0 0 F F1 1 Cyt cQ胞液侧胞液侧 基质侧基质侧 解偶联解偶联 蛋白蛋白热能热能 H H+H H+ADP+Pi ATP 3、ATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATP的生成的生成这类抑制剂对电子传递及这类抑制剂对电子传递及ADP磷酸化均有抑制磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素作用。例如寡霉素(oligomycin)可结合可结合F0单位，二环单位，二环己基碳二亚胺己基碳二亚胺(dicyclohexyl carbodiimide,DCCP)共共价结合价结合F0的的c亚基谷氨酸残基，阻断质子从亚基谷氨酸残基，阻断质子从F0质子
4、质子通道回流，抑制通道回流，抑制ATP合酶活性。由于线粒体内膜两合酶活性。由于线粒体内膜两侧质子电化学梯度增高影响呼吸链质子泵的功能，侧质子电化学梯度增高影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递。继而抑制电子传递。寡霉素寡霉素(oligomycin)ATP合酶结构模式图合酶结构模式图可阻止质子从可阻止质子从F0质子通道回质子通道回流，抑制流，抑制ATP生生成。成。Na+，K+ATP酶和解偶联蛋白基因表达均增加。酶和解偶联蛋白基因表达均增加。（二）（二）ADP 是调节正常人体氧化磷酸化速率的主要是调节正常人体氧化磷酸化速率的主要因素因素（三）甲状腺激素刺激机体耗氧量和产热同时增加（三）甲状腺激素
5、刺激机体耗氧量和产热同时增加（四）线粒体（四）线粒体DNA突变可影响机体氧化磷酸化功能突变可影响机体氧化磷酸化功能电子传递链及电子传递链及氧化磷酸化系氧化磷酸化系统概貌统概貌H+跨膜质子电化跨膜质子电化学梯度；学梯度；H+m内膜内膜基质侧基质侧H+；H+c 内内膜胞液侧膜胞液侧H+四、ATP在能量的生成、利用、转移和储存中起核心作用n高能磷酸键高能磷酸键水解时释放的能量大于水解时释放的能量大于21kJ/mol的磷的磷酸酯键，常表示为酸酯键，常表示为 P。n高能磷酸化合物高能磷酸化合物含有高能磷酸键的化合物含有高能磷酸键的化合物化合物化合物E0kJ/mol(kcal/mol)磷酸烯醇式丙酮酸磷酸
6、烯醇式丙酮酸61.9(14.8)氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸51.4(12.3)1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸49.3(11.8)磷酸肌酸磷酸肌酸43.1(10.3)ATP ADPPi30.5(7.3)乙酰辅酶乙酰辅酶A31.5(7.5)ADP AMPPi27.6(6.6)焦磷酸焦磷酸27.6(6.6)1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖20.9(5.0)一些重要有机磷酸化合物水解释放的标准自由能一些重要有机磷酸化合物水解释放的标准自由能 核苷二磷酸激酶的作用核苷二磷酸激酶的作用ATP+UDP ADP+UTPATP+CDP ADP+CTPATP+GDP ADP+GTP腺苷酸激酶的作用腺苷酸激酶的作用 ADP
7、+ADP ATP+AMP肌酸激酶的作用肌酸激酶的作用磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。ATP的生成和利用的生成和利用ATP ADP 肌酸肌酸 磷酸磷酸肌酸肌酸 氧化磷酸化氧化磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 P P P P 机械能机械能(肌肉收缩肌肉收缩)渗透能渗透能(物质主动转运物质主动转运)化学能化学能(合成代谢合成代谢)电能电能(生物电生物电)热能热能(维持体温维持体温)生物体内能量的储存和利生物体内能量的储存和利用都以用都以ATP为中心。为中心。五、通过线粒体内膜的物质转运五、通过线粒体内膜的物质转运线粒体外膜通透性高，线粒
8、体对物质通线粒体外膜通透性高，线粒体对物质通过的选择性主要依赖于内膜中不同转运蛋白过的选择性主要依赖于内膜中不同转运蛋白(transporter)对各种物质的转运。对各种物质的转运。线粒体内膜的主要转运蛋白线粒体内膜的主要转运蛋白 （一）（一）胞浆中胞浆中NADH的氧化的氧化胞浆中胞浆中NADH必须经一定必须经一定转运机制转运机制进入线粒体，进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。再经呼吸链进行氧化磷酸化。转运机制转运机制主要有主要有-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭(-glycerophosphate shuttle)苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭(malate-asparate shuttl
9、e)NADH+H+FADH2 NAD+FAD 线粒体线粒体 内膜内膜 线粒体线粒体 外膜外膜膜间隙膜间隙 线粒体线粒体 基质基质-磷酸甘油磷酸甘油 脱脱氢氢酶酶 呼吸链呼吸链 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 -磷酸甘油磷酸甘油 1.-磷酸甘油穿梭机制磷酸甘油穿梭机制 2.苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭机制天冬氨酸穿梭机制NADH+H+NAD+NADH+H+NAD+谷氨酸谷氨酸-天冬氨酸天冬氨酸 转运体转运体苹果酸苹果酸-酮酮 戊二酸戊二酸转转运体运体 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸-酮酮戊二酸戊二酸 谷氨酸谷氨酸 苹果酸苹果酸 脱氢酶脱氢酶 谷草转谷草转 氨酶氨酶 胞液胞液 线线粒粒体体内内膜膜 基质基
10、质 呼吸链呼吸链 天冬氨酸天冬氨酸 （二）（二）腺苷酸转运蛋白腺苷酸转运蛋白腺苷酸转运蛋白腺苷酸转运蛋白(adenine nucleotide transporter)参与参与ADP与与ATP反向转运。反向转运。第三节第三节 不生成不生成ATP的氧化途径的氧化途径Oxidation without ATP Generation一、抗氧化酶体系有清除反应活性氧类一、抗氧化酶体系有清除反应活性氧类的功能的功能n反应活性氧类反应活性氧类(reactive oxygen species,ROS)O2e-O 2-e-+2H+H2O2e-+H+OHH2Oe-+H+H2O反应活性氧类反应活性氧类nROS主主
11、要来源要来源线粒体：线粒体：超氧阴离子超氧阴离子O2-，是体内，是体内O2-的主的主要来源；要来源；O2-在线粒体中再生成在线粒体中再生成H2O2和和OH。过氧化酶体：过氧化酶体：FAD将从脂肪酸等底物获得的电将从脂肪酸等底物获得的电子交给子交给O2生成生成H2O2和羟自由基和羟自由基OH。胞浆胞浆需氧脱氢酶需氧脱氢酶（如黄嘌呤氧化酶等）也可催（如黄嘌呤氧化酶等）也可催化生成化生成O2-。细菌感染、组织缺氧等病理过程，环境、药物细菌感染、组织缺氧等病理过程，环境、药物等等外源因素外源因素也可导致细胞产生活性氧类。也可导致细胞产生活性氧类。活性氧对机体造成的伤害活性氧对机体造成的伤害w心脏缺血再
12、灌注w衰老w动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病n抗氧化酶体系抗氧化酶体系1、过氧化氢酶、过氧化氢酶(catalase)又称触酶，其辅基含又称触酶，其辅基含4 4个血红素个血红素2H2O2 2H2O+O2 过氧化氢酶过氧化氢酶 可去除细胞生长和代谢产生的可去除细胞生长和代谢产生的H2O2和过氧化物和过氧化物(R-O-OH)，是，是体内防止活性氧类损伤主要的酶体内防止活性氧类损伤主要的酶。2、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GPx)H2O2+2GSH 2 H2O+GS-SG2GSH+R-O-OH GS-SG+H2O+R-OH 谷
13、胱甘肽过氧化物酶 H2O2(ROOH)H2O(ROH+H2O)2G SH G S S G NADP+NADPH+H+此类酶可保护生物膜及血红蛋白免遭损伤。此类酶可保护生物膜及血红蛋白免遭损伤。谷胱甘谷胱甘肽还原酶肽还原酶 含硒的谷胱甘肽过氧化物酶含硒的谷胱甘肽过氧化物酶 3、超氧化物歧化酶、超氧化物歧化酶2O2+2H+SODH2O2+O2 H2O+O2 过氧化氢酶过氧化氢酶SOD：超氧化物歧化酶：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase)小分子自由基清除剂小分子自由基清除剂w维生素Cw维生素EwBeta-胡萝卜素二、微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化RH+NADP
14、H+H+O2 ROH+NADP+H2O 参与胆色素生成，药物的生物转化参与胆色素生成，药物的生物转化n细胞色素细胞色素P450单加氧酶单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase)，又称混合功能氧化酶，又称混合功能氧化酶(mixed-function oxidase)或羟化酶或羟化酶(hydroxylase)本节重点内容本节重点内容1 1、氧化磷酸化的调节氧化磷酸化的调节氧化磷酸化的调节氧化磷酸化的调节2 2、胞浆中胞浆中胞浆中胞浆中NADHNADH的氧化的氧化的氧化的氧化3 3、抗氧化酶体系和微粒体细胞色素单加氧酶抗氧化酶体系和微粒体细胞色素单加氧酶抗氧化酶体系和微粒
15、体细胞色素单加氧酶抗氧化酶体系和微粒体细胞色素单加氧酶P P450450呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度ATPATP合酶抑制剂同时抑制电子传递和合酶抑制剂同时抑制电子传递和ATPATP的生成的生成NADHNADH进入线粒体依赖：进入线粒体依赖：-磷酸甘油穿梭和苹果酸磷酸甘油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭过氧化氢酶过氧化氢酶谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢