生化第六章第一节课件

名称铁铜氟硒碘锌功能缺乏病或症状组成血红蛋白、细胞色素氧化小细胞低色素贫血酶等血红素酶的辅基细胞色素C氧化酶、超氧化物歧小细胞低色素贫血化酶的辅基增加骨、牙的硬度；抗龋齿谷胱甘肽过氧化物酶辅助因子组成甲状腺素（T3, T4）多种酶的辅助因子，维持人体正常发育与免疫功能增加龋齿发生率克山病、大骨节病克汀病（呆小症）甲状腺肿、甲减生长发育不良侏儒症★钙磷代谢的激素调节

靶器官小肠骨

VitD3 甲状旁腺素促进其对钙、磷的吸收促进骨盐更新促进骨盐溶解

降钙素抑制骨盐溶解

肾总作用

促进对钙、磷的重吸收促进钙重吸收抑制磷重吸收抑制对钙、磷重吸收血Ca↓P↓血Ca↑血P↑ 血Ca↑血P↓第二篇物质代谢与调节





糖代谢脂类代谢氨基酸代谢核苷酸代谢

第六章

生物氧化

Chapter 6 Biological Oxidation

教学目的

掌握：

底物水平磷酸化、P/O值

2、两条呼吸链的组成成分和排列顺序

1、概念：生物氧化、呼吸链、氧化磷酸化、

3、氧化磷酸化的偶联部位4、胞液中NADH的氧化

概述

生物氧化的概念生物氧化的方式

异同一般过程

生物氧化与体外氧化的生物氧化的生物氧化的概念

营养物质在生物体内氧化分解生成CO2和H2O，并释放能量的过程。糖O2脂肪蛋白质CO2和H2O 能量ADP+PiATP热能营养物质？

七大营养物质

水

无机盐不需要消化就可以吸收维生素糖类

必须消化才可以吸收脂类

蛋白质纤维素

人体内没有消化纤维素的酶，所以人不能利用

二、生物氧化的方式（一）加氧1OCu + 2

2

CuO

（二）脱氢(最主要)

COOHHO-CH

NAD+

NADH+H+COOH

（三）失电子

2+Fe

CH3

LDH

C=O + 2H

CH3

（2H++2e）

3+Fe

+e

三、生物氧化与体外氧化的异同生物氧化反应条件

温和

反应过程分步酶促能量释放逐步释放CO2生成有机酸脱羧

体外燃烧剧烈一步反应突然释放直接生成

能量形式热能、ATP 热能、光能

四、生物氧化的一般过程糖原

甘油三酯脂酸+甘油

蛋白质

释能Ⅰ＜1％

葡萄糖

氨基酸

乙酰CoAⅡ1/3

TAC CO2

ADP+Pi ATP 呼吸链H2O

2HⅢ

线粒体的结构

外膜内膜膜间隙（膜间腔、外室）嵴

嵴间隙（嵴间腔、内室）内含基质线粒体-细胞的发电厂

嵴与上面的基粒

第一节生成ATP的氧化磷酸化体系The Oxidative Phosphorylation System with ATP Producing

一、呼吸链(respiratory chain)

概念：在线粒体内膜上存在的，由多

种酶和辅酶按一定顺序排列组成的递氢和递电子的反应链,又称为电子传递链

(electrontransferchain)。

组成

递氢体和电子传递体（2H2H++2e）

（一）氧化呼吸链由

四种具有传递电子能力的复合体组成

复合体复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ复合体Ⅳ酶名称NADH-泛醌还原酶琥珀酸-泛醌还原酶多肽链数394 辅基FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu 1泛醌-细胞色素C还原酶10细胞色素c氧化酶13 * 泛醌和Cyt c 均不包含在上述四种复合体中。

Cytc

e-e-Ⅰ NADH+H+ NAD+

Ⅱ-eQ 胞液侧e-e-ⅢⅣ H2O 线粒体内膜延胡索酸琥珀酸

基质侧1/2O2+2H+ 呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置

1.复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶

(NADH-Q reductase)

组成：黄素蛋白（辅基：FMN）

铁硫蛋白（辅基：铁硫簇）

功能:将电子从NADH传递给泛醌(ubiquinone)

复合体ⅠNADH→FMN;Fe-SN-1a,b;Fe-SN-4;Fe-SN-3;Fe-SN-2→CoQ++（１）NAD和NADP

----递氢体

氧化还原发生在五价氮和三价氮之间（２）FMN ----递氢体

FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是异咯嗪环

FMN+2H FMNH2FAD----递氢体

FAD+2H FADH2----单电子传递体（3）铁硫蛋白

铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子

铁硫蛋白S无机硫

S半胱氨酸硫

+Fe2



+Fe3+e

（4）泛醌（CoQ）

是一种脂溶性醌类化合物，带有多个异戊二烯为单位构成的侧链，可在线粒体内膜的脂质双层中迅速扩散。

CoQ+2H

CoQH2

双递氢体或双电子传递体

复合体的Ⅰ功能NADH+H+FMN 还原型Fe-S QNAD+

FMNH2

氧化型Fe-S

QH2

复合体Ⅰ有质子泵功能。

2.复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶

(succinate-Q reductase)

组成：黄素蛋白（辅基：FAD）

铁硫蛋白（辅基：铁硫簇）细胞色素（辅基：铁卟啉类）功能:将电子从琥珀酸传递给泛醌

复合体Ⅱ

琥珀酸→FAD;Fe-S1;Fe-S2;Fe-S3;b560→CoQ

辅基：FAD、Fe-S

琥珀酸FADFe-SCoQH2延胡索酸FADH2CoQ+复合体Ⅱ没有H泵的功能。

3.复合体Ⅲ: 泛醌-细胞色素c还原酶

(Q-cytochrome C reductase)

组成：铁硫蛋白（辅基：铁硫簇）

细胞色素（b、c1）



功能：将电子从泛醌传递给细胞色素C

复合体ⅢQH2→b562;b566;Fe-S;c1→Cytc细胞色素( cyt )

----单电子传递体

辅基：铁卟啉、Fe-S

CoQ2Fe2+2Fe3+2Fe2+2Fe3+CytbCoQH22Fe3+Fe-S2Fe2+Cytc12Fe3+Cytc2Fe2+CoQ-Cytc还原酶4. 复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶

(cytochrome oxidase)

组成：细胞色素a 、a3、Cu原子功能：将电子从细胞色素c传递给氧

复合体Ⅳ还原型Cytc→CuA→a→a3→CuB→O2其中Cyt a3和CuB形成的活性部位将电子交给O2。

Cyt c（还原型）Cyt aa3o2动画演示：

呼吸链的组分及其作用

（1）NAD 递氢体

（2）黄素蛋白（FMN 、FAD）递氢体（3）铁硫蛋白

（Fe-S）

递电子体递氢体

（4）泛醌（辅酶Q）

（5）细胞色素（Cyt）递电子体

递氢体递电子体•NAD+和NADP+ 铁硫蛋白•黄素蛋白细胞色素(cyt)FMNFAD•泛醌（辅酶Q）（二）氧化呼吸链组分按氧化还原

电位由低到高的顺序排列

由以下实验确定

①标准氧化还原电位②体外拆开和重组③特异抑制剂阻断

由低高

④离体线粒体缓慢给氧观察氧化顺序

呼吸链中各种氧化还原对的标准氧化还原电位氧化还原对NAD+/NADN+H+FMN /FMNH2FAD /FADH2Cyt bL(bH) 3+2+Fe/FeE0‘(V)－0.32－0.219－0.2190.05(0.10)0.06氧化还原对Cyt c1 Fe3+ /Fe2+Cyt c Fe3+ /Fe2+Cyt a Fe3+ /Fe2+Cyt a3 Fe3+ /Fe2+1/2O2/H2OE0‘(V)0.220.2540.290.350.816Q10/Q10H2体内两条主要的呼吸链

NADH氧化呼吸链

NADH →复合体Ⅰ→ CoQ→复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2

琥珀酸（FAD2H）氧化呼吸链

琥珀酸→复合体Ⅱ→ CoQ→复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2

NADH氧化呼吸链琥珀酸(FAD2H)氧化呼吸链复合体Ⅱ复合体Ⅲ

复合体Ⅰ

复合体Ⅳ

概念:

O2

营养物质——CO2+H2O+能量

生物氧化

部位：线粒体

（电子传递链）

组成和功能

复合体I复合体II复合体III复合体IV

主要的呼吸链

NADH氧化呼吸链FADH2氧化呼吸链

二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能

与ADP磷酸化生成ATP偶联



ATP生成方式••

主要方式氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)

底物水平磷酸化

(substrate level phosphorylation)

主要方式概念：代谢物脱下的２Ｈ，经过电子传递链氧化为水时所释放的能量用于ADP磷酸化氧化磷酸化生成ATP的过程，又称为偶联磷酸化呼吸链

AH2

2H(2H++2e)

1 O22

A

ADP+Pi

能

H2

O

氧化

偶联

ATP磷酸化

次要方式直接将代谢物分子中的能量转移给ADP（或GDP），生成ATP（或GTP）的过程。

～

底物水平磷酸化GDP+Pi

GTP+CoASH

琥珀酰CoA合成酶

COOHCOCH2ADP PK+Mg2+ATPCOOHC=OCH3丙酮酸激酶(pyruvate kinase)磷酸烯醇式丙酮酸O=CO丙酮酸ATPCOOHCHOHPADPCHOH磷酸甘油酸激酶CH2OPCH2OP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸Biological Oxidation?呼吸链（电子传递链）?呼吸链的组成?重要的呼吸链?ATP的生成方式？

Oxidative Phosphoralytion?