第6章生物氧化.ppt
《第6章生物氧化.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第6章生物氧化.ppt(45页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第六章 生 物 氧 化,第二篇 代谢篇,6.1 概述,维持生命活动的能量,主要有两个来源: 光能(太阳能):植物和某些藻类,通过光合作用将光能转变成生物能。 化学能:动物和大多数的微生物,通过生物氧化作用将有机物质(主要是各种光合作用产物)存储的化学能释放出来,并转变成生物能。 有机物质在生物体内的氧化作用,称为生物氧化。生物氧化通常需要消耗氧,所以又称为呼吸作用。在整个生物氧化过程中,有机物质最终被氧化成CO2和水,并释放出能量。,生物氧化:,指有机物质在生物体内氧化分解,产生CO2和H2O,并放出生物一切活动所需能量的过程。 又称为呼吸作用。 由于生物氧化是在活细胞中进行的,所以又称细胞呼
2、吸。,一、生物氧化的特点,1,生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应条件温和(水溶液,pH7和常温)。 2,氧化进行过程中,必然伴随生物还原反应的发生。 3,在生物氧化中,碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子,通常由各种载体,如NADH等传递到氧并生成水。,4,生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。 5,生物氧化释放的能量,通过与ATP合成相偶联,转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。用以提供机体各种生理活动的需要。,二、生物氧化的方式与CO
3、2的生成 生物氧化是在一系列氧化-还原酶催化下分步进行的。每一步反应,都由特定的酶催化。 在生物氧化过程中,氧化方式主要包括: 脱氢氧化 加氧氧化 脱电子反应,1脱氢氧化反应,(1)脱氢 在生物氧化中,脱氢反应占有重要地位。它是许多有机物质生物氧化的重要步骤。 催化脱氢反应的是各种类型的脱氢酶。,包括脱氢和加水脱氢。,烷基脂肪酸脱氢,琥珀酸脱氢,琥珀酸,延胡索酸,琥珀酸脱氢酶,醛酮脱氢,乳酸脱氢酶,乳酸,丙酮酸,(2)加水脱氢,酶催化的醛氧化成酸的反应即属于这一类。,这类反应包括: 加氧酶催化的加氧反应和氧化酶催化的生成水的反应。 加氧酶能够催化氧分子直接加入到有机分子中。 例如: CH4 +
4、 NADH + O2 CH3-OH + NAD+ + H2O 氧化酶主要催化以氧分子为电子受体的氧化反应,反应产物为水。在各种脱氢反应中产生的氢质子和电子,最后都是以这种形式进行氧化的。,2、加氧反应,甲烷单加氧酶,3、脱电子反应,-是从底物分子中脱去电子,使化合价的改变的一种氧化方式。,(1)直接脱羧作用 氧化代谢的中间产物羧酸在脱羧酶的催化下,直接从分子中脱去羧基。例如丙酮酸的脱羧。,4 co2的生成,生物氧化产生的co2来源于羧酸的脱羧作用。包括直接脱羧和氧化脱羧。,(2)氧化脱羧作用 氧化代谢中产生的有机羧酸(主要是酮酸)在氧化脱羧酶系的催化下,在脱羧的同时,也发生氧化(脱氢)作用。例
5、如苹果酸的氧化脱羧生成丙酮酸。,苹果酸,丙酮酸,三、生物氧化的酶类,生物氧化的酶类,氧化酶类,脱氢酶类,需氧脱氢酶,不需氧脱氢酶,需氧脱氢酶的辅基为FMN,属于黄素酶类。 代谢特点:以氧为受氢体,生成物是过氧化氢,而不是水。,以尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,CO)、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,CO)为辅基。,以黄素单核苷酸(FMN)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基。,代谢特点:不以氧为直接受氢体,而是以辅酶 为受氢体,经过一系列递氢体和递电子体(呼吸链),最后将氢传递给氧生成水。,6.2 呼吸链,呼吸链-在线粒体内膜上存在着由一系列递氢体和递电子体按照特定顺序排列的反应体系
6、。底物脱下的氢经过该体系的传递,将氢传递给氧生成水,并放出大量能量,这一体系称为呼吸链。 细胞内的线粒体是生物氧化的主要场所,主要功能是将代谢物脱下的氢通过多种酶及辅酶所组成的传递体系的传递,最终与氧结合生成水。,呼吸链中传递氢的酶和辅酶称为递氢体; 传递电子的酶和辅酶称为递电子体。,目前,已经发现20多种组成呼吸链的成分,可将它们分成五大类:,一、呼吸链的组成,辅酶(Co),黄素蛋白(flavoproteins,FP),铁硫蛋白(iron-sulfur proteins,Fe-S) 又称铁硫中心,辅酶Q(coenzyme Q,CoQ,又称泛醌,UQ或Q),细胞色素体系(cytochrome,
7、Cyt),辅酶(Co),辅酶(Co)为尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+)。 (NAD+)的主要功能是作为递氢体接受代谢物脱下的2H,由氧化型(NAD+或NDAP+)变为还原性(NADH+H+或NADPH+H+),然后传递给邻近的黄素蛋白。,辅基有两种: 黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 两者均含有维生素B2。 FP可作为递氢体催化代谢物脱氢,脱下的氢被其辅基FMN或FAD接受,转化为FMNH2或FADH2。,黄素蛋白(FP),铁硫蛋白,铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质,它与FP或细胞色素b结合成复合物形式存在。,铁硫蛋白,它主要以 (2Fe-2S)
8、或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。铁硫蛋白通过Fe3+ Fe2+ 变化起传递电子的作用,辅酶-Q,Q (醌型结构) 很容易接受电子和质子,还原成QH2(还原型);QH2也容易给出电子和质子,重新氧化成Q。因此,它在线粒体呼吸链中作为电子和质子的传递体。,泛醌,一氢泛醌,二氢泛醌,H,细胞色素体系 (简写为Cyt. ),是位于线粒体内膜的含铁电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁原子处于卟啉环的中心,构成血红素。各种细胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸链中主要含有Cyt a, Cyt a3, Cyt b, Cyt c 和Cyt c1等五种,组成它们
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物 氧化
链接地址:https://www.31doc.com/p-2967802.html