生物氧化总结

生物氧化总结
生物氧化:物质在生物体内氧化,主要指糖类、脂肪、蛋白质等在体内逐步的分解释放能量,最终生成CO2和H2O的过程。
生物氧化
体外氧化
相同点
生物氧化中物质的氧化方式有加氢、脱氢、是电子,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、最终产物和释放能量均相同。
不同点
在细胞内温和的环境中进行,酶促反应,能量逐步释放。
进行广泛的加水脱氢反应使物之间能间接获得样,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CO天指神功2.
能量是突然释放的。
产生的CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。
一、氧化还原酶类:
受氢体
辅酶
产物
需氧脱氢酶
O2
FMN或FAD
H2O2
不需氧脱氢酶
辅酶
H2O
氧化酶
小红叶O2
含Cu
H2O
其他氧化酶:
(1)过氧化氢酶(触酶,其辅基含有四个血红素)和过氧化物酶(以血红素为辅基,催化双氧水直接氧化酚类或胺类化合物).
(2)加氧酶:加单氧酶和加双氧酶。—需要NADPH+H+激发各类市场主体活力和细胞素P450参加。
(3)超氧化物歧化酶(SOD):清除体内自由基。
二、生物氧化中CO2的生成:
α-单纯脱羧;α-氧化脱羧(还有NADH+H+生成);β-单纯脱羧;β-氧化脱羧
三、生物氧化中H2O的生成:
(一)底物脱水
(二)呼吸链生成水:
  呼吸链: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或电子传递链。
1、组成:递氢体+电子传递体。主要如下:
端粒酶活性  烟酰胺核苷酸、黄素蛋白类(NADH脱氢酶)(FMN和FAD可以参与单电子或两个电子的传递)、铁硫蛋白(通过铁原子化合价的改变传递电子)、辅酶Q(能接受一个或两个电子)、细胞素类(含有血红素铁卟啉的蛋白质;a、b、c三种)和铜蛋白。
2、呼吸链复合体:
复合体
酶名称
多肽链数
辅基
备注
NADH-Q还原酶
39
FMN , Fe-S
质子泵(4H+,2e-
琥珀酸-Q还原酶
4
FAD ,Fe-S
不是质子泵
Q-细胞素c还原酶
10
血红素,Fe-S
质子泵(4H+,2e-
细胞素c氧化酶
13
血红素,Cu2+
质子泵(2H+,2e-
3、呼吸链的排列顺序:标准还原电位从低到高;自由能从高到低
(1)NADH呼吸链或长呼吸链:
  NADH→FMN→(FeS)→CoQ→Cytb→(FeS)→Cytc→Cyta,a3O2
  每转运一对电子到氧气分子,就有10个质子从线粒体基质泵到膜间隙。
(2)琥珀酸脱氢酶(也称FAD呼吸链)或短呼吸链:
    琥珀酸→FADH→(FeS)→CoQ→Cytb→(FeS)→Cytc→Cyta,a3→O2   
    每转运一对电子到氧气分子,就有6个质子从线粒体基质泵到膜间隙。
4、呼吸链抑制剂:
  阻断NADH→CoQ氢和电子传递的有:鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素。
阻断CoQ→Cytc1电子传递的有:抗霉素A,二巯基丙醇。
阻断Cyta,a3→O2电子传递的有:,如、以及叠氮化物和一氧化碳。
四、生物氧化中ATP的生成:
  (一)形成方式:
1、底物磷酸化:底物上的磷酸基团直接转移到ADP上,使ADP磷酸化生成ATP的过程。
  该过程不经过呼吸链的传递过程,也不需要消耗氧气,也不利用线粒体ATP酶的能量。生成速度快,但是生成量不多。
2、氧化磷酸化:指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化,生成ATP
(1)氧化磷酸化的偶联机理:
①化学渗透学说:
  电子经过呼吸链时,可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内外膜间隙,,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合成ATP。
②ATP合酶:
由亲水部分F1( 3β3γδε亚基)和疏水部分F0(a1b2c912汪沛英亚基)组成。
F1β亚基: 催化ATP合成F0: 质子通道。
H+顺浓度递度从膜间隙经F0a亚基和c亚基之间回到基质侧时, γ亚基发生旋转,3β亚基的构象发生改变。
      (2)P/O比值:
          指当底物进行氧化时,每消耗一个氧原子所消耗的用于ADP磷酸化地无机磷酸中的碳原子数。
          驱动一分子ATP合成需要4个H+(3个用于合成ATP,1个用于转运ATP、ADP和Pi)。       
          NADHP/O比值是2.5(10/4);琥珀酸(FAD)P/O比值是1.5(6/4)
      (3)氧化磷酸化的解偶联和抑制:
        ①解偶联剂:使电子传递与磷酸化偶联过程脱离,只抑制ATP的合成,不抑制电子传递过程,使电子传递的自由能部分转变为热能。如:解偶联蛋白。
②氧化磷酸化抑制剂:抑制氧的利用和ATP的形成,但不直接抑制电子传递。如:寡霉素。
③离子载体抑制剂:增加线粒体内膜对一价阳离子(除H+外)的通透性,破坏膜两侧的电位梯度。如:缬氨霉素。
  (二)能荷:
    腺苷酸库:由于ATP水解后可以产生ADP和AMP,因此在细胞中存在三种腺苷酸ATP、ADP、AMP,这三种腺苷酸合称为腺苷酸库。
    能荷:高能磷酸键在总的腺苷酸库中所占的比例称为能荷。
    能荷的数值范围是0~0.1 ,大多数细胞的能荷处于0.8~0.9。
五、胞液中NADH的氧化:
  胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体,再经呼吸链进行氧化磷酸化。
1、α-磷酸甘油穿梭:(肌肉和脑组织)α—磷酸甘油脱氢酶;进入线粒体后是FADH2
经此途径进入线粒体的NADH能产生1.5个ATP。
2、 解放军理工大学气象学院苹果酸-天冬氨酸穿梭:(心脏、肝脏和肾脏)苹果酸脱氢酶;进入线粒体后仍是NADH。
经此途径进入线粒体的NADH能产生2.5个ATP。

本文发布于:2024-09-22 21:19:27,感谢您对本站的认可!

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