生物氧化(3)省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、5.2 Oxidative phosphorylation氧化磷酸化氧化磷酸化第第1页页 1,Whats biological oxidation(生物氧化生物氧化)2,Electron transport chain(电子传递链)电子传递链)(又名又名respiratory chain 呼吸链呼吸链)3,Oxidative phosphorylation(氧化磷酸化作用氧化磷酸化作用)第第2页页 生物氧化是指有机物质在细胞内氧化分解成生物氧化是指有机物质在细胞内氧化分解成CO2和水并释和水并释放出能量形成放出能量形成ATP 过程。过程。(实际上是需氧细胞呼吸作用中一系(实际上是需氧细胞呼吸作
2、用中一系列氧化还原反应,又称细胞氧化、细胞呼吸)列氧化还原反应,又称细胞氧化、细胞呼吸)糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质CO2、H2OO2释放能量,部分合成释放能量,部分合成ATP1,biological oxidation(生物氧化生物氧化)第第3页页*生物氧化本质生物氧化本质n生物氧化与体外氧化本质相同,都是生物氧化与体外氧化本质相同,都是电子转移电子转移。失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体失电子者为还原剂,是电子供体,得电子者为氧化剂,是电子受体n生物氧化方式:生物氧化方式:加氧、脱氢、脱电子加氧、脱氢、脱电子。苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸O 2Fe 2+Cu
3、2+Fe 3+Cu+第第4页页C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量能量(2840kJ/mol)(1)生物氧化是在生物细胞内,在酶催化作用下逐步进行。)生物氧化是在生物细胞内,在酶催化作用下逐步进行。(2)反应条件温和:中性)反应条件温和:中性pH,体温,有水环境。,体温,有水环境。(3)能量逐步释放,释放能量以高能磷酸键形式贮存。)能量逐步释放,释放能量以高能磷酸键形式贮存。*生物氧化特点生物氧化特点共同点:需共同点:需O2 、释放能量相等、产生释放能量相等、产生 H2O+CO2区分区分生物氧化生物氧化体外燃烧体外燃烧温度温度37高温高温催化催化酶酶/环境环境中性、有水中性、有水干
4、燥干燥能量释能量释放放能能量量逐逐步步释释放放,部部分分以以高能磷酸键形式储存高能磷酸键形式储存全部以热能全部以热能形式释放形式释放生物氧化与体外燃烧区分生物氧化与体外燃烧区分第第5页页(4)在生物氧化中,碳氧化和氢氧化是非同时。)在生物氧化中,碳氧化和氢氧化是非同时。生物氧化中生物氧化中 CO生成方式:生成方式:有机酸脱羧有机酸脱羧生生物物氧氧化化中中水水生生成成:氧氧化化过过程程中中脱脱下下来来氢氢质质子子和和电电子子,通通常常由由呼呼吸吸链链中各种载体,如中各种载体,如NADH、FADH2等传递到氧并生成水。等传递到氧并生成水。第第6页页2,Electron transport chai
5、n(电子传递链)(电子传递链)各种递氢体和递电子体按照一定次序排列在线粒体内各种递氢体和递电子体按照一定次序排列在线粒体内膜,经过一系列连锁进行氧化还原反应将代谢物氧化脱下膜,经过一系列连锁进行氧化还原反应将代谢物氧化脱下氢和电子传递给氧生成水过程。氢和电子传递给氧生成水过程。又称又称“(呼吸链呼吸链respiratory chain)”n递氢体和递电子体普通是线粒体内膜一些传递氢和电子酶递氢体和递电子体普通是线粒体内膜一些传递氢和电子酶或辅酶。或辅酶。原核细胞呼吸链位于质膜上,真核细胞则位于线粒体内膜上。原核细胞呼吸链位于质膜上,真核细胞则位于线粒体内膜上。第第7页页1,双层膜双层膜结构。结
6、构。2,外膜外膜对小分子(对小分子(Mr 5000)和离子为自由透过(经过跨膜通道)。)和离子为自由透过(经过跨膜通道)。3,内膜内膜对大多数小分子及离子不透过(包含对大多数小分子及离子不透过(包含H+),只有内膜上存在特),只有内膜上存在特异运输体物质能够透过。异运输体物质能够透过。4,内膜上含有呼吸链和内膜上含有呼吸链和ATP合成酶合成酶.Mitochondrial(线粒体线粒体)Structure and Function内膜内膜:20%脂脂+80%蛋白质蛋白质 线线粒粒体体基基质质含含有有丙丙酮酮酸酸脱脱氢氢酶酶复复合合体体和和柠柠檬檬酸酸循循环环、脂脂肪肪酸酸-氧氧化化、氨基酸氧化路
7、径及酵解以外全部能量物质氧化路径。氨基酸氧化路径及酵解以外全部能量物质氧化路径。第第8页页复合体复合体酶名称酶名称辅基辅基多肽链数目多肽链数目NADH-Q还原酶还原酶琥珀酸琥珀酸-Q还原酶还原酶细胞色素还原酶细胞色素还原酶 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶FMN,Fe-SFAD,Fe-S血红素血红素b、c1,Fe-S血红素血红素a,a3,CuA,CuB 30 4 9-10 10注:除四种复合体外,呼吸链还包含注:除四种复合体外,呼吸链还包含CoQ和和Cyt c。线粒体内膜电子传递酶复合体线粒体内膜电子传递酶复合体2.1 呼吸链组成:四个线粒体内膜电子传递酶复合体。呼吸链组成:四个线粒体内膜电子传递
8、酶复合体。第第9页页MH2 NADH FMN CoQ b c1 c (a+a3)1/2O2 FADH2 MH2呼吸链全景呼吸链全景复合体复合体I中辅基中辅基注意两条呼吸链均每次传递一对电子给注意两条呼吸链均每次传递一对电子给1个氧原子。个氧原子。复合体复合体II中辅基中辅基复合体复合体III中辅基中辅基复合体复合体中辅基中辅基注:注:MH2为代谢物。为代谢物。依据代谢物上脱下氢初始受体不一样而分为依据代谢物上脱下氢初始受体不一样而分为NADH呼吸链和呼吸链和FADH2呼吸链呼吸链。第第10页页NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+NAD+/NADH:氧化路径(分解代谢)中电子受体氧化
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