第七章  生物氧化第七章  生物氧化 Biological OxidationBiological Oxidation 概念概念ATPATP

ATPATP 的生成的生成其他氧化方式其他氧化方式

2

一、生物氧化的概念一、生物氧化的概念 1.1. 生物氧化生物氧化 :: 营养物质营养物质 (( 糖、脂、蛋白质等糖、脂、蛋白质等 )) 在体在体内氧化成二氧化碳和水并释放能量的内氧化成二氧化碳和水并释放能量的过程。 过程。 营养物质 + O2 HH2O + COO + CO2 + + 能量能量

ATP + 热量

3

2.2. 生物氧化特点生物氧化特点生物氧化 体外氧化

反应温度 37℃ 高温反应环境 近中性 干燥催化剂 酶 无

能量释放的速度 缓慢 快速能量释放的形式 主要以生成 ATP 等高能化合物的形式释放 热产生 CO2 与 H2O 的方式 进行广泛的加水脱氢反应，间接得氧，脱下的氢与氧结合成水；有机酸脱羧产生 CO2 。

氧直接与碳、氢结合，生成 CO2 与 H2O 。

4

33 、生物氧化中物质氧化的方式、生物氧化中物质氧化的方式氧化反应氧化反应

还原反应还原反应

失电子脱氢加氧得电子加氢脱氧

5

44 、生物氧化的一般过、生物氧化的一般过程程糖原糖原 三酰甘油三酰甘油 蛋白质蛋白质

葡萄糖葡萄糖 脂肪酸脂肪酸 ++ 甘甘油油 氨基酸氨基酸乙酰乙酰 CoACoA

TACTACCOCO22

2H2H 呼吸链呼吸链 HH22

OO

ADP+PADP+Pii ATATPP

6

二、二、 ATP

ATP + H2O ADP + Pi + 30.5 kJ/mol

N

N N

N

NH2

O

OHOH

CH2P

O-

O

H

H HH

～ ～OP

O-

O

OP-O

O-

O

腺苷三磷酸腺苷三磷酸

7

ATPATP 是体内能量利用与贮存的主要形式，是体内能量利用与贮存的主要形式，是能量转换的中心是能量转换的中心

O2

有机物氧化

ADP + Pi

H2O + CO2 ATP

生物大分子 合成

主动运输 肌肉收缩 信息传递

8

其他高能化合物其他高能化合物分类及举例 释放能量（ pH7.0,25℃)

UTP 、 CTP 、 GTP 30.5 kJ/mol1,3- 二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸

61.9 kJ/mol

磷酸肌酸 43.9 kJ/mol乙酰 CoA 、琥珀酰 CoA 、脂酰 CoA 31.4 kJ/mol

9

高能化合物之间的转换高能化合物之间的转换

GDP GDP 核苷二磷酸激酶 核苷二磷酸激酶 GTPGTPATP + UDP ADP + UTP ATP + UDP ADP + UTP CDP CTPCDP CTPADP 累积时，也可产生 ATP ：

ADP + ADP ATP + AMP腺苷酸激酶

10

磷酸肌酸磷酸肌酸 -- ATP-- ATP 在脑、在脑、肌肉中的肌肉中的储存形式储存形式 ..

11

三、三、 ATPATP 的生成的生成11 、底物水平磷酸化、底物水平磷酸化 在在反应反应过程中过程中 ,, 由于分子内部由于分子内部能量重能量重新分配新分配，形成，形成高能磷酸化合物（或硫酯高能磷酸化合物（或硫酯化合物）化合物），进一步将，进一步将高能磷酸键的能量高能磷酸键的能量直接直接转移给转移给 ADPADP ，形成，形成 ATPATP 。。

12

1,3-1,3- 二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸 + ADP 3-+ ADP 3- 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 + ATP + ATP 磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP + ADP 丙酮酸 丙酮酸 + ATP+ ATP 琥珀酰琥珀酰 CoA + HCoA + H33POPO44 + GDP + GDP 琥珀酸 琥珀酸 + CoA-SH + + CoA-SH + GTP GTP + + ADPADP ATP ATP

PKPK

举例：举例：

13

I I 呼吸链（呼吸链（ respiratory chain)respiratory chain)概念概念：：线粒体内膜线粒体内膜中的一系列递氢和递电子酶中的一系列递氢和递电子酶及其辅酶按照一定顺序排列成的及其辅酶按照一定顺序排列成的连锁性氧连锁性氧化还原体系。化还原体系。

22 、氧化磷酸化、氧化磷酸化

A A 代谢脱下的成对氢原子代谢脱下的成对氢原子（（ 2H2H ））通过多种通过多种酶和辅酶酶和辅酶所催化所催化的连锁反应逐步传递，最终与的连锁反应逐步传递，最终与氧氧结合生成水；结合生成水；B B 该酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上；该酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上；C C 此过程与细胞呼吸有关。因此，称为呼吸链。此过程与细胞呼吸有关。因此，称为呼吸链。

14

线粒体的结构线粒体的结构

呼吸链呼吸链

15

QQ

内外膜间隙侧内外膜间隙侧

基质侧基质侧线粒体内膜线粒体内膜II ⅡⅡ ⅢⅢ ⅣⅣ

CytcCytc

NADNADHH++HH++NADNAD

++

ee--e-e-

ee--e-e-

1/21/2OO22++22HH++

HH22

OO

e-e-

琥珀酸琥珀酸延胡素酸延胡素酸

呼吸链电子传递示意图呼吸链电子传递示意图

16

NADH 氧化呼吸链

琥珀酸氧化呼吸链

17

呼吸链的组成呼吸链的组成复合体 酶名称 多肽链数 辅基复合体Ⅰ NADH- 泛醌还原酶 42 FMN, Fe-S复合体Ⅱ 琥珀酸 - 泛醌还原酶 4 FAD, Fe-S复合体Ⅲ 泛醌 - 细胞色素 c 还原酶 11 铁卟啉 , Fe-S

复合体Ⅳ 细胞色素 c 氧化酶 13 铁卟啉 , Cu

人体线粒体呼吸链复合体人体线粒体呼吸链复合体

辅酶辅酶 QQ 与细胞色素与细胞色素 cc 不包含在内不包含在内

18

（（ 11 ）复合物Ⅰ—— ）复合物Ⅰ—— NNADH-Q ADH-Q 还原酶还原酶结合铁硫蛋白的 ,辅基为 FMN 的黄素蛋白 ,42 条肽链 ,850kD.结合 NADH, 并将其氧化为 NAD+; 将电子传递给泛醌 ,使 4H+ 释放入内外膜间隙 .

NADHNADH FMNFMN ，， Fe-SFe-S CoQCoQ

19

NADNAD++ 与与 NADPNADP++ 的结的结构构N

N N

N

NH2

OCH2

HOH OR

H

HHOPOPOCH2O

OHOH

HH

N

H

O- O-

C NH2

O

O O

+

NAD+: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 ,辅酶 INADP+: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 ,辅酶 II

R=H:NADR=H:NAD++; ; R=HR=H22POPO33:NADP:NADP++

20

21黄素单核甘酸黄素单核甘酸

22

Fe-SFe-S

FeFe22SS22, Fe, Fe44SS44Fe4S4

作用： 作用： FeFe2+2+ Fe Fe3+3++e+e 单电子传递单电子传递

铁硫蛋白铁硫蛋白

23

泛醌（泛醌（ ubiquinone , Qubiquinone , Q ））亦称辅酶亦称辅酶 QQ （（ Coenzyme Q , CoQCoenzyme Q , CoQ ） ） 人体中： 人体中： CoQCoQ1010 1.1. 含有很多异戊二烯侧链的醌类化含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物合物2.2. 脂溶性，可在线粒体内膜中移动脂溶性，可在线粒体内膜中移动3.3. 是电子传递体中唯一可是电子传递体中唯一可游离游离存在存在的电子载体（无蛋白）的电子载体（无蛋白）

24

NADH+NADH+HH++

NADNAD++

FMNFMN

FMNHFMNH22

FeFe3+3+

FeFe2+2+ QQ

QHQH22

NADHNADH FMFMNN

Fe-Fe-SSQQ

复合体Ⅰ传递电子

复合体Ⅰ传递电子的过程的过程NADH+HNADH+H++ NADNAD++

2e2e--

FMFMNN

2H2H++

Fe-Fe-SSN-N-

22QQ QHQH

22

2H2H++

25

（（ 22 ）复合物Ⅱ）复合物Ⅱ 琥珀酸琥珀酸 -- 泛醌还原泛醌还原酶酶 即琥珀酸脱氢酶 .至少由 4条肽链组成，含有一个 FAD ，2个铁硫蛋白及细胞色素 b560.其作用是催化电子从琥珀酸转至辅酶 Q，但不转移质子。电子传递的方向为：琥珀酸→ FAD→Fe-S→Q 。

26

细胞色素细胞色素 cytochrome,Cytcytochrome,CytAA 、、结构结构：一类含：一类含铁铁卟啉辅基的色素蛋白辅基的色素蛋白BB 、、分类分类 : Cyta: : Cyta: CytaaCytaa33 Cytb: Cytb: CytbCytb562562 、、 CytbCytb566566、 、 CytbCytb560560 Cytc: Cytc: Cytc Cytc 、 、 cc11CC 、、区别区别：：① ① 铁卟啉辅基铁卟啉辅基侧链侧链不同不同②② 铁卟啉辅基与酶蛋白铁卟啉辅基与酶蛋白 连接方式不同连接方式不同

细胞色素细胞色素 ccCytFeCytFe3+3+ + e + e

CytFeCytFe2+2+

27

甲酰基

多聚异戊二烯长链

28

　 辅基 颜色 α带波长 与酶蛋白连接Cytb 原卟啉Ⅸ ( 血红素 ) 红色 560nm 非共价结合Cytc 原卟啉Ⅸ ( 血红素 ) 红色 550nm

与多肽链中 Cys 的 – SH 相连Cyta 血红素 A 绿色 600nm 非共价结合　

细胞色素细胞色素 aa 、、 bb 、、 cc 的区的区别别

29

（（ 33 ） 复合物Ⅲ ） 复合物Ⅲ Q-cytcQ-cytc 还原酶还原酶 即细胞色素 c还原酶，由至少 11条不同肽链组成，以二聚体形式存在，每个单体包含两个细胞色素b（ b562 、 b566 ）、一个细胞色素 c1 和一个铁硫蛋白。催化电子从辅酶 Q传给细胞色素 c，每转移一对电子，同时将 4个质子由线粒体基质泵至膜间隙。bb566566bb562562Fe-SFe-Scc11QHQH22 CytcCytc

30

细胞色素细胞色素 cc

复合物Ⅲ复合物Ⅲ

31

复合体Ⅲ传递电子的过程复合体Ⅲ传递电子的过程

CytcCytc11Fe-Fe-

SSbbLLbbHH

CytcCytc

QHQH22

QQ

QHQH22 的第一次氧化的第一次氧化QHQH22 的第二次氧化的第二次氧化

QQ QQ

2H2H++ CytcCytc11Fe-Fe-

SSbbLLbbHH

CytcCytc

QHQH22

QQ QQ

2H2H++

QHQH22

2H2H++

ee--ee--ee-- ee--

32

（（ 44 ）复合物Ⅳ ）复合物Ⅳ CyCytc tc 氧化酶氧化酶每个单体由至少 13条不同的肽链组成，分为三个亚单位： I包含两个血红素（ a、 a3 ）和一个铜蛋白 (CuB);Ⅱ包含两个铜离子 (CuA) 构成的双核中心，其结构与 2Fe-2S相似 ;Ⅲ 的功能尚不了解。Cu2+ + e Cu+CuA a a3 CuBCyt c O2

33

NADHNADHFMN(Fe-S)FMN(Fe-S)QQbbcc11ccaaaa33OO22

琥珀酸琥珀酸 FAD(Fe-S)FAD(Fe-S)QQbbcc11ccaaaa33OO22

NADHNADH

氧化呼吸氧化呼吸链链

琥珀酸氧化呼吸

琥珀酸氧化呼吸链链

34

总反应总反应NADH + HNADH + H++ + +

1/2O1/2O22

NADNAD++ + + HH22

OO

呼吸链呼吸链或或

FADHFADH22 + + 1/2O1/2O22

呼吸链呼吸链FAD + FAD +

HH22

OO进一步进一步 ::2H + 2H +

1/1/2O2O22

呼吸链呼吸链 HH22

OO含在含在 FADHFADH22 中或中或 NADHNADH 中中

35

呼吸链中电子传递体的排列顺序的确定呼吸链中电子传递体的排列顺序的确定 利用脱氧胆酸处理线粒体内膜、分离出呼吸链的 4种复合物，辅酶 Q 和细胞色素 C及 ATP 合酶。 根据标准氧还电位根据标准氧还电位 EE00’’的高低的高低排列排列 根据电子传递体氧化还原根据电子传递体氧化还原态时的吸收光谱变化进行态时的吸收光谱变化进行检测检测 利用阻断剂研究分析利用阻断剂研究分析 四种复合物的电子传递再四种复合物的电子传递再造实验造实验

37

IIII 、、氧化磷酸化氧化磷酸化（（ oxidative phosphorylationoxidative phosphorylation ））概念：概念： 呼吸链中电子的传递过程偶联呼吸链中电子的传递过程偶联 ADPADP 磷酸磷酸化，生成化，生成 ATPATP 的方式，称为氧化磷酸化；是的方式，称为氧化磷酸化；是体内产生体内产生 ATPATP 的主要方式。的主要方式。

38

反应 反应 ADP + Pi ADP + Pi ATP + H ATP + H22O O 为什为什么需要偶联么需要偶联 ?? ATPATP 是比是比 AADPDP 与与 PiPi 能量能量更高的化合物。更高的化合物。由由 ADPADP 与与 PiPi 反反应生成应生成 ATPATP 是是非自发过程非自发过程 ,,需要获得能量需要获得能量才能进行。才能进行。

ADP + ADP + PPii

ATP+HATP+H22

OO

30.5kJ/30.5kJ/momoll

能量升高能量升高

反应能级图反应能级图

呼吸链电子传递过程中，哪些区段呼吸链电子传递过程中，哪些区段放出的能量能实现放出的能量能实现 ADPADP 的磷酸化？的磷酸化？

什么是什么是 P/OP/O比？其值有何意义？比？其值有何意义？ ------ 物质氧化时，每消耗物质氧化时，每消耗 1mol1mol 氧原子所消耗无氧原子所消耗无机磷的机磷的 molmol数（或数（或 ADP molADP mol 数），或每消耗数），或每消耗 1mol1mol氧所生成的氧所生成的 ATPATP 的的 molmol 数数 ..

41

氧化磷酸化偶联机制有：化学物质偶联学说、构象偶联学说及化学渗透学说。目前公认度较化学渗透学说。目前公认度较大的是化学渗透学说。大的是化学渗透学说。

呼吸链的氧化与呼吸链的氧化与 ADPADP 的磷酸化是怎的磷酸化是怎样偶联的？样偶联的？

化学渗透学说：化学渗透学说： 电子释放的能量转化为呼吸电子释放的能量转化为呼吸链向线粒体内外膜间隙释放质子，链向线粒体内外膜间隙释放质子，造成膜间隙与基质侧质子化学浓造成膜间隙与基质侧质子化学浓度梯度。质子跨线粒体内膜度梯度。质子跨线粒体内膜渗透渗透流回基质侧，带动流回基质侧，带动 ATPATP 合成酶运合成酶运转，合成转，合成 ATPATP 。。 1961~1978

42

电子传递过程中电子传递过程中 ,,呼吸链将质子放呼吸链将质子放入间隙侧入间隙侧 ,, 使线使线粒体内膜两侧浓粒体内膜两侧浓度不同。度不同。

43

化学滲透假说示意图化学滲透假说示意图

NADH+NADH+HH++NADNAD

++

ee--

琥珀酸琥珀酸延胡素酸延胡素酸1/2O1/2O22+2+2

HH++

HH22

OO

HH++HH++HH++

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ADP+PiADP+Pi ATATPP

HH++HH++HH++

44

ATPATP 合成酶合成酶ATPATP 合成酶由合成酶由疏水的疏水的 FF00(a(a11bb22cc991212)) 和亲水和亲水的的 FF11((3333))组成组成 ..质子穿过质子穿过 aa时时 ,,推动推动 cc环环象水车一样转象水车一样转动动 ,, 连带连带 FF11 转转动动 ..

45

ATPATP 合成酶在线粒体合成酶在线粒体中的位置中的位置

46

ATPATP 合成酶的工作原理合成酶的工作原理

亚基有三种构象亚基有三种构象 ::松松 LL 、紧、紧 TT 、放、放OO 。。生产生产 ATATPP 的过程：的过程： 结好结好

（（ LL ））脱水脱水（（ TT ））

松开松开（（ OO ））（（ OO ））

HH++ HH++ HH++

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IIIIII 、、影响氧化磷酸化的因素影响氧化磷酸化的因素(1)(1) 、抑制剂、抑制剂呼吸链抑制剂呼吸链抑制剂 阻断呼吸链的电子传递。阻断呼吸链的电子传递。解偶联剂解偶联剂　　使氧化与磷酸化的偶联脱离。如：解偶联蛋白、使氧化与磷酸化的偶联脱离。如：解偶联蛋白、2,4-2,4- 二硝基苯酚。二硝基苯酚。氧化磷酸化抑制剂氧化磷酸化抑制剂　　如寡霉素，在ＡＴＰ合酶中抑制质子回流，从而如寡霉素，在ＡＴＰ合酶中抑制质子回流，从而抑制ＡＤＰ的磷酸化。抑制ＡＤＰ的磷酸化。

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呼吸链抑制剂的阻断位点呼吸链抑制剂的阻断位点

异藤酮异藤酮粉蝶霉素Ａ粉蝶霉素Ａ异戊巴比妥异戊巴比妥

抗霉素Ａ抗霉素Ａ二巯基丙醇二巯基丙醇

COCO 、、 CNCN-- 、、NN33-- 及Ｈ及Ｈ２２ＳＳ

ＨＨ＋＋ ＨＨ＋＋ ＨＨ＋＋

ADP+PiADP+Pi ATP+HATP+H22

OO

解偶联蛋白解偶联蛋白

ＨＨ＋＋

解偶联作用机制解偶联作用机制

热热ＨＨ＋＋

50

寡霉素的抑制作用寡霉素的抑制作用

阻止阻止质子从质子从 FF00质子通道回质子通道回流。流。寡霉素寡霉素

51

(2)(2) 、、 ADPADP 的调节作用的调节作用 主要调节因素：主要调节因素： ADP/ATPADP/ATP比值比值ADP + Pi ADP + Pi ATP + H ATP + H22OO(3)(3) 、甲状腺激素、甲状腺激素 NaNa++-K-K++ ATP ATP 酶活性酶活性 ATPATP 分解 分解

ADP/ATP ADP/ATP 氧化磷酸化氧化磷酸化

52

线粒体线粒体 DNADNA 的功能的功能 线粒体线粒体 DNADNA编码的编码的 1313 条条肽链肽链 (NADH(NADH 脱氢酶脱氢酶 77条、条、CytcCytc 还原酶还原酶 11 条、条、 CytcCytc氧化酶氧化酶 33 条及条及 ATPATP 合酶合酶 22条）均参与氧化磷酸化条）均参与氧化磷酸化 突变影响突变影响氧化磷酸化氧化磷酸化功功能，能， ATPATP减少减少 裸露环状双螺旋结构，裸露环状双螺旋结构，缺乏保护缺乏保护 // 修复系统修复系统 症状取决于突变程度症状取决于突变程度 ++各器官对各器官对 ATPATP 的需求的需求

(4)(4) 、线粒体、线粒体 DNADNA 突变突变线粒体疾病线粒体疾病

母系遗传病（遗母系遗传病（遗传性视神经病、遗传性视神经病、遗传性糖尿病及遗传传性糖尿病及遗传性耳聋）。性耳聋）。与衰老密切相关与衰老密切相关

53

IVIV 、通过线粒体内膜的物质转运、通过线粒体内膜的物质转运线粒体线粒体外外膜孔膜孔蛋白，蛋白， <10kDa<10kDa的物质通过的物质通过线粒体线粒体内内膜不膜不同的同的转运体转运体 ,, 对对物质有选择性物质有选择性

54

55

两种机制两种机制 :: α-α- 磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭 (glycerophosphate shuttle)(glycerophosphate shuttle) 苹果酸苹果酸 --天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭 (malate-asparate shuttle)(malate-asparate shuttle)

胞质中胞质中 NADHNADH 的氧化的氧化 (( 线粒体线粒体外外 NADHNADH 的氧化的氧化 ))

56

NADHNADH 两种氧化途径的比较两种氧化途径的比较氧化途氧化途径径 主要存主要存在的组在的组织织

主要承主要承担酶担酶 胞液中胞液中主要承主要承担酶的担酶的辅基辅基线粒体线粒体内主要内主要承担酶承担酶的辅基的辅基

被完全被完全氧化时氧化时经过的经过的呼吸链呼吸链完全氧完全氧化时产化时产生的生的 ATATPP 量量

- 磷酸甘油穿梭骨骼肌、骨骼肌、神经细神经细胞胞

α-α- 磷酸磷酸甘油脱甘油脱氢酶氢酶NADNAD++ FADFAD 琥珀酸琥珀酸氧化呼氧化呼吸链吸链

2ATP

苹果酸穿梭 肝、心肝、心肌组织肌组织 苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶 NADNAD++ NADNAD++ NADHNADH 氧氧化呼吸化呼吸链链3ATP

-- 磷酸甘油穿梭示意图磷酸甘油穿梭示意图

NADH+HNADH+H++

NADNAD++

-- 磷酸甘磷酸甘油脱氢酶油脱氢酶 -- 磷酸甘磷酸甘油脱氢酶油脱氢酶FAFA

DD

FADHFADH22

呼吸链呼吸链

58

苹果酸穿梭苹果酸穿梭

3ATP

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11 、需氧脱氢酶和氧化酶、需氧脱氢酶和氧化酶受氢体受氢体 辅酶或辅基辅酶或辅基 产物产物 举例举例

不需氧脱氢酶 辅酶 NADH 脱氢酶需氧脱氢酶 O2 FMN(FAD) H2O2 氨基酸氧化酶、 单胺氧化酶、黄嘌呤氧化酶

氧化酶 O2 含 Cu H2O 细胞色素 c氧化酶、酚氧化酶 、抗坏血酸氧化酶

四、其他氧化体系四、其他氧化体系

60

C COOHRH

NH2+ O2 H2O R C COOH

OH2O2 NH3++ +D-氨基酸氧化酶

CCC

HCCHCH2OH

HO

HOHO

O

O + 1/2 O2 抗坏血酸氧化酶 + H2O

CCC

HCCHCH2OH

HO

O

OOO

L-抗坏血酸 脱氢抗坏血酸

61

22 、过氧化酶体中的酶类、过氧化酶体中的酶类(1)(1) 、过氧化氢酶、过氧化氢酶 catalasecatalase （触酶）（触酶）催化反应催化反应 : 1: 1 分子分子 HH22OO22 提供电子提供电子 ,, 另另 11 分子分子 HH22OO22 接受电子接受电子 辅基辅基 : 4: 4 个血红素个血红素作用：分布广作用：分布广 ,, 可消除需氧脱氢酶催化可消除需氧脱氢酶催化 反应产生的有毒的反应产生的有毒的 HH22OO22

2222 OO2HO2H

62

催化反应催化反应 :: 催化催化 HH22OO22 直接氧化酚类直接氧化酚类 // 胺类化合胺类化合物物

辅基：血红素辅基：血红素谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶对机体起保护作用对机体起保护作用

临床粪便隐血实验临床粪便隐血实验

AO2HAHOH 2222

GSSGO2HGSHOH 222

(2)(2) 、过氧化物酶（、过氧化物酶（ peroxidaseperoxidase ））

联苯胺 + H2O2过氧化物酶

联苯胺蓝 + H2O

63

33 、、超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（（ superoxide dimutase, SODsuperoxide dimutase, SOD ））呼吸链电子传递过程中产生超氧呼吸链电子传递过程中产生超氧离子离子 (O(O22-.-.)) OO22-. -. HH22OO2 2 + + ..OHOH 损伤生物膜、生成脂褐素损伤生物膜、生成脂褐素

2O2O22-.-. + 2H + 2H++ H H22OO22 + O + O22

超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶

SODSOD 辅基含辅基含 CuCu 、、 Zn(Zn( 胞液胞液 ))或或 Mn(Mn( 线粒体线粒体 )) 。。

过氧化氢酶过氧化氢酶 HH22O + O + OO22

64

(1).(1).加单氧酶（加单氧酶（ monooxygenasmonooxygenasee ））

又称混合功能氧化酶混合功能氧化酶 (mixedfunction oxidase)或羟化酶羟化酶 (Hydroxylase) 。RH+NADPH+HRH+NADPH+H+++O+O22 ROH+NADPROH+NADP+++H+H22OO

44 、微粒体中的氧化酶、微粒体中的氧化酶类类催化的反应催化的反应 ::

酶组成酶组成 :: NADPH-Cytc 还原酶、黄素蛋白 (FAD) 、铁硫蛋白 (Fe2S2) 、 CytP450 。作用：作用：羟化。胆汁酸、胆固醇的生成；药物、毒物的转化；肾上腺皮质、类固醇激素的生物合成。

65

作用机制作用机制

RH.P450.Fe3+

RH

ROH

H2O

66

(2).(2). 加双氧酶加双氧酶 催化氧分子中的催化氧分子中的 22 个氧原子加到底物中带个氧原子加到底物中带双键的双键的 22 个碳原子上。个碳原子上。

色氨酸吡咯酶 色氨酸吡咯酶 OO22

67

提要提要 ATPATP 的生成主要通过氧化磷酸化。的生成主要通过氧化磷酸化。 呼吸链是线粒体内膜中的一系列递氢呼吸链是线粒体内膜中的一系列递氢和递电子酶及其辅酶按照一定顺序排列成的连锁性氧化还原体系。主要有两条： NADHFMN(FeS)Qbc1c aa3 O

2 琥珀酸 FADH(FeS)Qbc1caa3O2 呼吸链的电子传递与氧化磷酸化有三处偶联：NADHQ ； CtybCytc ； Cytaa3O2 化学渗透假说 影响氧化磷酸化的因素 需氧脱氢酶、氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、 SOD、羟化酶及加双氧酶的作用。

68

选择题练习生物氧化

69

1.  呼吸链存在于（    ）A 细胞膜 B 线粒体外膜 C 线粒体内膜 D 微粒体E 过氧化物酶体

70

2.  下列哪种物质不是NADH氧化呼吸链的组分？A. FMN

B. FAD

C. 泛醌 D. 铁硫蛋白 E. 细胞色素 c

71

3. ATP生成的主要方式是（   ）A 肌酸磷酸化 B 氧化磷酸化 C 糖的磷酸化 D 底物水平磷酸化E 高能化合物之间的转化

72

4   由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生（    ）分子 ATPA 1

B 2

C 3

D 4

E 0

73

5   下例关于高能磷酸键的叙述，正确的是（    ）A 所有高能键都是磷酸键B 高能磷酸键只存在于 ATP

C 高能磷酸键仅在呼吸链中偶联D 有 ATP 参与的反应也可逆向进行E 所有的生化转变都需要 ATP 参与

74

6.  下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？A 丙酮酸脱氢酶 B 琥珀酸脱氢酶 C 黄嘌呤氧化酶D 细胞色素 c 氧化酶E SOD

75

7.  关于线粒体内膜外H+ 浓度叙述正确的是 (    )A 浓度高于线粒体内B 浓度低于线粒体内C 可自由进入线粒体D 进入线粒体需主动转运E 进入线粒体需载体转运

76

8.  参与呼吸链电子传递的金属离子是 (    )

A 铁离子B 钴离子C 镁离子D 锌离子E 以上都不是

77

9.  呼吸链中 ,不具有质子泵功能的是 (   )A 复合体ⅠB 复合体ⅡC 复合体ⅢD 复合体ⅣE 以上都不是

78

10.  关于超氧化物歧化酶 ,哪项是不正确的 (    )A 可催化产生超氧离子B 可消除超氧离子C 可催化产生过氧花氢D 含金属离子辅基E 存在于胞液和线粒体中

79

11. Except iron, Cyt aa3 contain ( ) ion.

A Zn

B Mg

C Cu

D Mn

E K

80

12. Which one can be inhibited by CO in

respiratory chain ?

A FAD

B FMN

C Fe-S

D Cyt aa3

E Cyt c

81

13. Which one is uncoupler?

A CO

B piericidin A

C KCN

D 2,4-2,4-dinitrophenol

E H2S

82

14. The right electron tansferation sequence is ( )

A b→c→c1→aa3→O2

B c1→c→b→aa3→O2

C c→c1→b→aa3→O2

D c→b→c1→aa3→O2

E b→c1→c→aa3→O2

83

15.  关于 ATP合成酶，叙述正确的是（     ）A 位于线粒体内膜，又称复合体ⅤB 由 F1 和 F0 两部分组成C F0 是质子通道D 生成 ATP 的催化部位在 F1 的亚基上E F1 呈疏水性，嵌在线粒体内膜中

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16.  关于辅酶Q,  哪些叙述是正确的 ?A 是一种水溶性化合物B 其属醌类化合物C 可在线粒体内膜中迅速扩散D 不参与呼吸链复合体E 是 NADH 呼吸链与琥珀酸呼吸链的交汇点

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17.  关于细胞色素 ,叙述正确的是 (    )

A 均以铁卟啉为辅基B 有色C 均为电子传递体D 均可被氰化物抑制E 本质是蛋白质

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18.  下列物质属于高能化合物的是（    ）A 乙酰辅酶 A

B GTP

C 磷酸肌酸D 磷酸二羟丙酮E 磷酸烯醇式丙酮酸

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19. Which make Fe-S as prosthetic group in the respiratory chain?

A Complex ⅠB Complex ⅡC Complex ⅢD Complex ⅣE Cyt c

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20. Where does the phosphorylation couple with the oxidation and can produce ATP?

A NADH→CoQ

B CoQ→Cyt b

C CoQ→Cyt c

D FADH2→CoQ

E Cyt aa3→O2

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