生物氧化

生物氧化、氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔02所需要的磷酸摩尔数，即所合成的ATP摩尔数，即1对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成的ATP分子数。

生物氧化

• 概念:物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解生成CO2和H2O,同时逐 步释放能量生成ATP的过程。
• 呼吸链
  • 概念:NADH+H+和FADH2通过一系列酶和辅酶催化的反应被彻底氧化 与氧结合生成水和ATP,酶和辅酶称为呼吸链或电子传递链
  • 组成
    • 递氢体:NAD、NADP、FAD、FMN、CoQ(泛酯)
    • 电子传递体:Cyt Fe（铁硫蛋白）
• 细胞色素
  • 铁卟啉为辅基，单电子传递蛋白
  • 呼吸链中有a,b,c三类；Cytc呈水溶性，与线粒体内膜结合不紧 密，极易分离
  • 呼吸链排列顺序：Cytb→c1→→c→a→a3
• 氧化磷酸化（偶联磷酸化）
  • 概念
    • 氢经呼吸链释放能量的过程与驱动ADP磷酸化生成ATP相偶联
  • P/O比值
    • 氧化磷酸化过程中，每消耗1/2摩尔02所需要的磷酸摩尔数，即所合成的ATP摩尔数，即1对电子通过氧化呼吸链传递给氧所生成的ATP分子数
  • NADH+H+ P/O 2.5
  • FADH2 P/O1.5
  • 标准氧化还原电位(EO)
    • 对电子亲和力
    • E0高，亲和力高；EO低，亲和力低
    • 呼吸链中从EO低的组分向EO高的组分传递
• 电子供体
  • NADH氧化呼吸链:NADH→复合体I→CoQ→复合体III→Cytc→复合体IV→O2
  • 琥珀酸(FADH2)氧化呼吸链
    • 琥珀酸→复合体II→CoQ→复合体III→Cytc→复合体IV→O2
    • 生成FADH2的反应
      • 琥珀酸→延胡索酸
      • ß氧化第一步脱氢：脂酰CoA→烯酰CoA
      • α磷酸甘油穿梭：3-磷酸甘油→磷酸二羟丙酮
• 调节
  • 抑制剂
    • 呼吸链抑制剂
      • 阻断呼吸链中电子传递
      • I:鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥一群动物
      • Ⅱ：萎锈灵，两个萎男
      • Ⅲ：抗霉索A、黏噻唑茵醇-三年抗战
      • IV:CN-、N3-抑制Cyta到a3 CO抑制Cyta3到O2氰化物
    • 解偶联剂
      • 使氧化与磷酸化偶联过程脱离
      • 解偶联蛋白：二硝基苯酚(DNP)
    • ATP合酶抑制剂
      • 对电子传递及磷酸化均有抑制作用
      • 寡霉素
  • 甲状腺素
    • 诱导偶联蛋白表达，耗氧量和产热量同时增加
    • 诱导NaK-ATP酶生成，加速分解ATP,ADP增多促进氧化磷酸化
• 胞浆NADH氧化
  • 概念
    • 胞浆中NADH必须经一定转运机制进入线粒体,在经呼吸链进行氧化磷酸化
  • 机制
    • 脑、骨骼肌
      • α-磷酸甘油穿梭,1.5ATP
    • 肝、心肌
      • 苹果酸-天冬氨酸穿梭,2.5ATP
• 高能磷酸化合物
  • 1、NTP、NDP
  • 2、磷酸肌酸、乙酰磷酸
  • 3、底物水平磷酸化三酸
  • 4、高能硫脂化合物乙酰CoA、脂酰CoA
• 过氧化物酶体和微粒体的酶类
  • 特点：不伴磷酸化,不能生成ATP,主要参与体内代谢物,药物和毒物的体的酶类生物转化
  • 过氧化物酶体含过氧化氢酶和过氧化物酶等,微粒体含单加氧酶
  • 除线粒体的氧化体系外，在微粒体，过氧化物酶以及细胞其他部位还存在其他氧化酶系，参与呼吸链以外生物氧化过程