生物化学生物氧化

中医学生物化学，生物氧化章节思维导图，完整整理，备考有效，希望对大家有所帮助～

生物氧化

• 概述
  • 概念
    • 糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内氧化分解逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程，又称为细胞呼吸或组织呼吸
  • 特点（与体外燃烧相比）
    • 共性
      • 耗氧量、终产物、释放能量相同
    • 区别
      • p125
    • 加氢脱氧和失电子为氧化反应
  • 生物氧化方式
    • 二氧化碳的生成
      • α-单纯脱羧
      • α-氧化脱羧
      • β-单纯脱羧
      • β-氧化脱羧
    • 水的生成
      • 大部分是由代谢物脱下的成对氢原子经一系列中间传递体逐步传递最终与氧气结合
• 线粒体氧化体系
  • 呼吸链
    • 主要成分
      • 烟酰胺脱氢酶类及其辅酶
      • 黄素蛋白酶类及其辅基
      • 泛醌（Q）
      • 铁硫蛋白类
      • 细胞色素类（Cytb c1 c a a3）
      • 电子传递体
      • 递氢体
    • 在线粒体内膜上的定位
      • 除泛醌以游离形式存在，细胞色素c呈水溶性以静电力与线粒体内膜外表面疏松结合，其余各成分组成四大复合体而存在于线粒体内膜
      • 复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ完全镶嵌在线粒体内膜中，复合体Ⅱ镶嵌在内膜的基质侧
  • 重要呼吸链排列顺序
    • NADH氧化呼吸链
      • 2.5ATP
        • NADH→Ⅰ→Q→Ⅲ→Cyt c→Ⅳ→O2
    • FADH2氧化呼吸链（琥珀酸氧化呼吸链）
      • 1.5ATP
        • 琥珀酸→Ⅱ→Q→Ⅲ→Cyt c→Ⅳ→O2
          • 比上面的路程短
  • 细胞质中NADH+氢离子的氧化（要通过某种转运机制将氢运入县=线粒体，再经呼吸链氧化，细胞质中的NADH可以直接通过电子传递链进行氧化）
    • 甘油-3-磷酸穿梭
      • NADH变变变变成FADH2进入琥珀酸循环
        • 1.5ATP
      • 主要在脑和骨骼肌中
    • 苹果酸-天冬氨酸穿梭
      • NADH 草酰乙酸变苹果酸进去，变草酰乙酸 NADH,变天冬氨酸出去 NADH进行NADH氧化呼吸链
        • 2.5ATP
• 非线粒体氧化体系
  • 微粒体氧化体系
    • 使其羟化 ，单加氧酶或羟化酶
  • 过氧化物酶氧化类
    • 过氧化氢酶（触酶）含有四个血红素，分解H2O2
    • 过氧化物酶（辅基为血红素，催化H2O2直接氧化酚类或胺类化合物
  • 超氧化物歧化酶（SOD）
    • 清除超氧阴离子，重要抗氧化酶
    • 金属酶，细胞质中以铜锌离子为辅基，线粒体和原核细胞中以锰离子为辅基
  • 不伴有偶联磷酸化，不能生成ATP
• 生物氧化与能量代谢
  • 60%热能散以维持体温，40%化学能形成高能化合物
  • 高能化合物种类
    • 高能磷酸键
    • 高能硫酸键
  • ATP的生成
    • 底物水平磷酸化
      • 无需氧气，依赖高能化合物，转移高能磷酸键
    • 氧化磷酸化
      • 生物氧化过程中释放的能量能够偶联ADP磷酸化生成ATP(主要方式)
      • 偶联部位
        • P/O值：氧化磷酸化过程中，每消耗0.5mol氧气所消耗的无机磷摩尔数
        • 三个：NAD+→Q,Q→Cyt c，Cyt aa3→1/2O2 NADH呼吸链有三个，FADH2有两个
      • 偶联机制
        • 化学渗透学说
        • ATP合酶
      • 影响氧化磷酸化因素
        • 抑制剂
          • 呼吸链抑制剂（阻断某些部位氢与电子的传递）
            • 麻醉药戊巴比妥、杀虫药鱼藤酮与复合体1的铁硫蛋白结合
            • 氰化物、叠氮化物、CO、HS抑制细胞色素氧化酶
          • 解偶联剂（使氧化与磷酸化之间的偶联过程脱离）
            • 破坏膜两侧的电化学梯度使脱离，氧化照常进行，ATP不能生成（有氧的消耗无ATP生成）
            • DNP、甘草次酸
            • 棕色脂肪组织有很多解偶联蛋白（热素）御寒组织
        • ADP的调节
          • ATP利用增加，ADP浓度上升，后者转运进线粒体后氧化磷酸化速度加快，反之减慢
        • 甲状腺激素
          • 促进氧化磷酸化，细胞耗氧量和产热量均增加；促进解偶联蛋白基因表达，使物质氧化释放能量和产热比率增加，ATP合成减少，甲亢出现基础代谢率增高
        • 线粒体DNA的突变
          • 强烈影响，使ATP减少而致病
  • ATP的利用、转移与储存
    • ATP可将其1个高能磷酸集团转移给肌酸生成磷酸肌酸，作为肌肉和脑组织中能量的储存方式，当ATP消耗过多时，再转移给ADP
    • 参与糖原（UDP)、磷脂(CDP)、蛋白质(GDP)合成所需要的UTP、CTP、GTP的生成和补充，依赖高能磷酸基团
• 酶复合体
  • NADH-泛醌还原酶（Ⅰ）
    • 将氢与电子从NADH逐步传递给Q
  • 琥珀酸-泛醌还原酶（Ⅱ）
    • 将氢与电子从FADH2逐步传给Q
  • 泛醌-Cyt c还原酶（Ⅲ）
    • 将电子从Q逐步传递给Cyt c
  • Cyt c氧化酶（Ⅳ）
    • 将电子从Cyt c逐步传给O2