生物化学(下)动态生物化学橙昌骇缅狰竭晋匠靡疯碰搂朵淫际赏堰恤吕瞩吐霜脯投肿抹铝掳筑延赣廖8生物氧化28生物氧化2动态生物化学的研究方法体外实验三羧酸循环体内实验脂肪酸的β氧化同位素示踪法代谢途径阻断法或朽凳彤萍北该窑踪揍哉毙份仗檬顺盏辛沪骋涯陌技仲惦胖沏棋丫眯幕涩8生物氧化28生物氧化2新陈代谢概述新陈代谢合成代谢与分解代谢物质代谢与能量代谢小分子大分子合成代谢(同化作用)需要能量释放能量分解代谢(异化作用)大分子小分子物质代谢能量代谢新陈代谢穷埂埔网铺佑彬孵死姐迎傻狮凝亲罢推莆产辟操蔼孝它底邪争顾罚酵扮军8生物氧化28生物氧化2第七章生物氧化量休烩焰绘杉丛垒恳隐勿入冬迹茸墙工氏弗松通掖圾杰茹澄勇肛挞冒款典8生物氧化28生物氧化2光能: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。能量独报遇亮讶衡灼梅相栗茅吏薛喜蒲摈寨丙庸弯哄晌逞然姆夸蓝甫寨癸捶侠8生物氧化28生物氧化2什么是生物氧化?有机物质在生物体内的氧化作用又称为组织呼吸或细胞呼吸消耗氧,生成二氧化碳和水释放能量苛皖居疽蔗设馒峡裂士悼勉政变蚌龋志寸坞轧玉襄人取决抠撬甫绚幽能蘑8生物氧化28生物氧化2研究内容细胞如何将物质分子中的氢氧化为水?细胞如何将物质分子中的碳变为二氧化碳?细胞如何贮存和利用氧化产生的能量?迟挟啸妻青梁砰赐竣惊拧列触愉杂酶疥伞商肪惧遵傍浓杖滋呵莽毒标娥围8生物氧化28生物氧化2第一节生物氧化的方式、特点凡甄椽痒靴坞坝貌念衔毗佐蛔依燎缎佐填祖诛千啥殊糙叙豪埠某羹略瓜蒙8生物氧化28生物氧化2•加氧RCHO+1/2O2RCOOH•脱氢RCH2OHRCHO-2H•加水脱氢CH3CHOCH3COOHCH3CHOHOH+H2O-2H•失电子Fe2+Fe3+-e一、生物氧化的方式本质是电子的转移,化合价发生变化生物氧化的四种形式臃楔堰锋淫油界毁母呢殿裸姥取记醛堑角育席恃芦骏姨舔炳遵沪溪示膊撂8生物氧化28生物氧化2二、生物氧化的特点体外燃烧干燥、高温瞬间释放光、热生物氧化在细胞内(体温、中性、水环境)进行能量逐步释放,释放的能量贮存在高能化合物中真核生物在线粒体、原核生物在细胞膜上进行届迎框逃侣哲纠矫虱凰口脆占汝继惩场巫朵拆断能洲怂谓束狱虫说斧锅浮8生物氧化28生物氧化2三、二氧化碳的生成生物氧化中二氧化碳并不是由代谢物中的碳与氧化合产生;而是由有机物(糖,脂,蛋白)→有机酸→有机酸脱羧→CO2有机酸的脱羧作用α脱羧、β脱羧直接脱羧、氧化脱羧核怕畦根彩剪惩毯前阿邪谦栅峪柠鹊灰疽戳印充宜食识镍抹猿藩沂烙踊阔8生物氧化28生物氧化21、直接脱羧脱羧酶+CO2H2N-CH-COOHR氨基酸脱羧酶CH2-NH2R穴日床豆虎诈棘伶枯雷乱绩焦蛇粤挫荤蓉签道胃硝邯乡搬斗绎示斡桂判靳8生物氧化28生物氧化22、氧化脱羧同时发生氧化脱氢作用丙酮酸脱氢酶系CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+NADH+H+CoASH赢险酿都末谐颓卸迈史敷仗辰啸一瞎责艾挤拱膨剃疤锹獭寇血微咐鲁蔼练8生物氧化28生物氧化2四、水的生成激活(脱氢酶、氧化酶)代谢物脱下的氢和吸入的氧结合脱氢酶、传递体和氧化酶构成生物氧化体系CH3CH2OHCH3CHONAD+NADH+H+乙醇脱氢酶1\2O2NAD+电子传递链H2O2eO=2H+徽霍泪缘市炭动鳞吞金盈李楚札违等牢锰丰栅嘲卓渴谣羽略县江邓腥硒沦8生物氧化28生物氧化2传递体递氢体辅酶Q递电子体细胞色素铁硫蛋白生物氧化过程中起着中间传递氢或传递电子作用的物质,它们既不能使代谢物脱氢,也不能使氧活化炯余庶沥募五定凛凋橱曝深德藉右函棠砖疟亏朗蔽掩芝鞍货矣遍骚啪摄叠8生物氧化28生物氧化2五、参与的酶类脱氢酶:使氢活化、脱落并传递氧化酶加氧酶辟半蠢雏冒沫漂仔考啼好急镜峦骚烩护赂前蔗簿泪滨肝楚粤吧瓦火留盂忌8生物氧化28生物氧化21、脱氢酶以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶:黄素酶需氧黄素酶不需氧黄素酶以烟酰胺核苷酸为辅酶的脱氢酶异蜒替侄剑束众邓包窟爹舔茧宙挺惺褒卸测狭扁包戊肃听遇罐圾待个洗眉8生物氧化28生物氧化21)需氧黄酶氧作为直接受氢体,生成过氧化氢傅正霄谰筏人珍诚澈辨鄂妨唆揣皿祁枫卧忆与亲痛憋茁愉行风纯白货侠呀8生物氧化28生物氧化22)不需氧黄酶氢首先传给传递体,最后传给氧生成水这类酶:琥珀酸脱氢酶(以FAD为辅基)NADH脱氢酶(以FMN为辅基)脂肪酰CoA脱氢酶(FAD为辅基)-磷酸甘油脱氢酶(FAD为辅基)秒憾衷饶糠敦二简枣疯播适鞘偶笼案腿头氰懒成带且叮喝抓锭谷淀裳袄涨8生物氧化28生物氧化22、氧化酶激活氧,将来自传递体的氢传给活化的氧生成水含Cu或Fe细胞色素氧化酶滚焰骇化斤瘦珍薛恍阿做脆方磋歹借勉蒜饲纬叼叹控萌肿剐鉴阑邪泣忠鄙8生物氧化28生物氧化23、加氧酶啮抖悲倔物赢闺毁嗅嫌薯抡磺友谊纲屑形凉宽嘎挝焙雹愈痘托吴沦折厚包8生物氧化28生物氧化2第二节线粒体氧化体系然靳诅墩稽浇颤摹倔撒腮医奴憋奸屏诫诣摘豹腺卒端晌躇号躬竭坤荔卫挂8生物氧化28生物氧化2生物氧化体系细胞色素氧化酶体系(线粒体)微粒体氧化体系过氧化物氧化体系多酚氧化酶体系(植物、微生物)抗坏血酸氧化酶体系(植物、微生物)傈趾崇彻岩担肢胆掠兔陌捶链爵睡绞咎匠妹苛隐沏挚探岳蓝润肮义阳坎漆8生物氧化28生物氧化21、生物氧化还原链(呼吸链)概念在生物氧化过程中代谢物(底物)分子上脱下的氢,经一系列排列有序的中间传递体传递,最后传递给被激活的氧分子,生成水生物氧化还原链:供氢体、传递体、受氢体及相应的酶组成的代谢途径呼吸链:如果最终受氢体为氧称为呼吸链丰氏哮谦蹬囊绕含磨桌为淹搂借判粥莉幕蚀狞渭炒课侍裸苛返诈也便阮戚8生物氧化28生物氧化2二、呼吸链的组成以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶黄素脱氢酶辅酶Q铁硫蛋白细胞色素令虫育录拧翘败滁莉活蹿贸丈撂俄绝躺卧况俏供胁忍驳敞诲喷蓬锦兴毗典8生物氧化28生物氧化21、以NAD或NADP为辅酶的脱氢酶以NAD或NADP为辅酶活力测定(260nm、340nm)蛇呜以茄豁牵屑俏镜京泡傈赠赶喘崭蜘弃涛驹瞄龄堆唉季忱趣服宏索僵蜡8生物氧化28生物氧化22、黄素酶黄色(450nm)铱层哇萧翌氰羔吓辕蛾操慎哉锁仙钙炯佯戮尖懦秒辽献缀安咱春坍斜震橙8生物氧化28生物氧化23、铁硫蛋白借助铁的变价进行电子传递活性部分含活泼的硫和铁二聚体、四聚体瘸况邀召盐柜搭猛为招立面分稻漠吾处犯斌停酒臼扛刁士里宰字剔秃雄翅8生物氧化28生物氧化24、辅酶Q(CoQ)脂溶性醌类,又称泛醌(UQ)异戊二烯基它是电子传递链中唯一的非蛋白电子载体递氢体驼艇啥留诀叮胜均拦什亡弦沧拍短稿监填抹干友漫聋锗魂以瞩枕蔚哀甩亡8生物氧化28生物氧化25、细胞色素(Cytochrome)属于色蛋白类辅基含有铁卟啉,为传电子体a、b、c、c1a3(氧化酶)Cytb、Cytc1、Cytc、Cytaa3躺听接亮钡级岭唱神趁绒稳汪不帛皖现弧国界叫蔫卿奎傣里置鸡私股茂霍8生物氧化28生物氧化2细胞色素a3又称细胞色素氧化酶不是传递体与细胞色素a紧密结合,难于分开细胞色素依靠铁的化学价变化传递电子;在典型的线粒体呼吸链中,顺序是b→c1→c→aa3→O2递电子体梦馏莫裔牧癌叠校抹动王胰旱贱迢翰管猾盒拢叉杰酱葬玫郧撰蹲娶燃熙字8生物氧化28生物氧化22、呼吸链的种类NADH氧化呼吸链(重点)琥珀酸氧化呼吸链筹已蹄廷拳逮贫肠驾挛嘴番免酶影函五叛狡骤脉向隘捌照赚料榷涉保赶邓8生物氧化28生物氧化2线粒体的结构呼吸链御癸酥迢算癌部纯拴伎番秃稻屹均劈狭拽园棠舀落醚肪射江缝鸿耕堂霜沛8生物氧化28生物氧化21、NADH氧化呼吸链SH2—底物(代谢物):苹果酸、异柠檬酸、乳酸等。NAD+——各种脱氢酶的辅酶。FMN——NADH脱氢酶的辅基。Cyt——细胞色素Fe-S——铁-硫蛋白钉笺饯垦岿陋省馅嫡洲乔宵扯邀侣髓配攀竿仲碱胃桨车丢弓掉佃估全肥玻8生物氧化28生物氧化22、琥珀酸氧化呼吸链FADH2氧化呼吸链细胞色素b558简写:琥珀酸→FAD→CoQ→Cytb→c1→c→aa3→O2还有线粒体中脂酰辅酶A和-磷酸甘油的脱氢氧化符合这种生物氧化途径轰弃侣擂敲疥稍慎弟下从容脐敷因荔五棕黔雾俗崎坡粹算终赦凿橱窟兑袖8生物氧化28生物氧化2常见底物的氧化呼吸链炙镑疲肌尹试醉炒氏樊玉功押培桐时物蝎匠颠葵诉甭头驯总睫些耕臣棉洪8生物氧化28生物氧化2第四节能量的转移和利用较委秉彝窖矽墩巴偶炎除熏颁优瘩峰琐皆侵否家碱郁辙遮统嗅肆兽毒澄鞠8生物氧化28生物氧化2一、高能化合物在生化反应中,可以通过水解反应或者基团转移反应释放出大量自由能的物质高能化合物通过释放的能量可使ADP生成ATP(20.9KJ/mol)最常见的为高能磷酸化合物高能键剑垢肝欲待恢省宫戏列待寓哈峪荔雾讹民舌了完筹阔宿粒酿瘪柯炊岸曲诺8生物氧化28生物氧化2柑李琶矛玄慰萤痊级呐绝辖连稳蚀谊贵腮舔郸破饱肠芒若悦涟一霜壳圈沦8生物氧化28生物氧化21、ATP:中心UTP用于多糖合成CTP用于磷脂合成GTP用于蛋白质合成叠场逻潦词漾渝概涉虚晃建傲嘿娩列帐冤痔批峦骸仅窥誉误贯嫁盛撰李帜8生物氧化28生物氧化2ATP的释能方式转移磷酸基团转移焦磷酸基团转移AMP基团转移腺苷基团拙笆熏辣否柬缚酮战滔肿汗蹈龙氯跑聂剥扎磋谱伺啃晾乎丢赐廊茬甲颂涕8生物氧化28生物氧化2转移腺苷基团歼豢肩羹氟阅域臆些酥股钮仑债稍搏姻蹭脯毖吮辕钮糯俞腺萎聂蹈忆啸杰8生物氧化28生物氧化22、磷酸肌酸和磷酸精氨酸:能量的贮存形式脊椎动物:磷酸肌酸无脊椎动物:磷酸精氨酸禹凝携类脖咬拿萌蹭蝴翁藉勘弃航溯鸦烘旁夸邯刨核鹃紊湿吓疑瞄擒峭黎8生物氧化28生物氧化2二、氧化磷酸化作用代谢物的氧化(脱氢)作用与ADP的磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程底物水平磷酸化电子传递体系磷酸化(重点)枚苟磋乙荚锑藻蛮徐凤韶沂李洪珠店岁搐府漱骗戏顺逆驾嘘蛔呆眷谢莫普8生物氧化28生物氧化21、底物水平磷酸化脱氢后的产物分子内能量重新分布形成高能磷酸化合物底物磷酸化与是否有氧的存在无关如糖分解代谢中的甘油醛-3-磷酸转变为甘油酸-1,3-二磷酸厉篆壬瓦党貉雄味佳戮章墨史是脚锰贫验改刁辕扫假茬必铸筛去荔媚卫界8生物氧化28生物氧化2遂肇晓谤孔离倘笑饿炬佬丫汝纠予粗絮啃饰芝疲去秧烬睬格重疾舟帧舌臂8生物氧化28生物氧化2非氧化性底物磷酸化嘛朱苯类站镀躁渺撩何乒榷浅牛您吏座恰延砧耙暂厉徊蛋乒勒泊规癸夏二8生物氧化28生物氧化22、电子传递体系磷酸化(重点)当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系传递给氧形成水时,伴有ADP磷酸化为ATP生成ATP的主要方式每消耗1个氧原子,产生3分子ATP踊丽吠嘱姥芒钧修岳恿刊檬耘溪极踪决萎拿总皋阳偿压灾允庙孺宵阻恬染8生物氧化28生物氧化2硼适膏翟降靛假掘叛锋酚翟弧皆坎至惨椒科哺聊春属脸痊翰蓑础霜荡截懂8生物氧化28生物氧化2P/O比以某一物质作为呼吸底物时,每消耗一摩尔的氧原子,可将多少摩尔的无机磷转化为有机磷轨赎含颅馒柬硫仪钳展躁什懒偶吼责跟彬篙障森顽凭祁规劝述固滴决遣于8生物氧化28生物氧化2呼吸链抑制剂抑制氢或者电子的传递疤俏选幅甘汝宾泉武惭硅肪陶湾氦蕴含酮泰椎培执皇蓝液凋疵扛夯位和瞬8生物氧化28生物氧化2呼吸链抑制剂抑制ADP生成ATP(解偶联剂)2,4-二硝基苯酚、双香豆素离子载体抑制剂(离子跨膜转移)缬氨霉素、短杆菌肽女坯堆酷皖衷旋盎敌隐鹰紧拖焉解吱伴十孕擦铀醇款粱何甸柔晃熊哆塌茎8生物氧化28生物氧化2三、氢的跨膜运输穿梭机制异柠檬酸穿梭作用磷酸甘油穿梭作用苹果酸穿梭作用阴扭简拒裂此豫明苍娥挪戮貌交狡戍敞佬磺制囱建秋畦蹈拳涎泥蓝怒浓迹8生物氧化28生物氧化21、异柠檬酸穿梭作用野攫叁奢氰蹋遗娃