导图社区 生物氧化
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生物氧化
相关内容
概念
有机物在生物体内经氧化分解出CO2和H2O,同时产生能量的过程。
分类
线粒体氧化体系
真核生物
线粒体
非线粒体氧化体系
原核生物
质膜
产物
CO2
酶催化脱羧产生
H2O
代谢物脱下的H由呼吸链传递给氧形成
特点
09真题
与普通氧化的区别
条件温和
正常体温、生理pH、有水的温和条件下进行
逐步反应
一系列酶、辅酶、中间传递体参与的多步骤反应
ATP合成
能量逐步释放,ATP为能量转换的载体
高能磷酸化合物
含有高能磷酸键的化合物
高能键
~
高能化合物分类
磷氧键型
酰基磷酸化合物
1,3-二磷酸甘油酸
焦磷酸化合物
ATP
烯醇式磷酸化合物
磷酸烯醇式丙酮酸
氮磷键型
磷酸肌酸
硫酯键型
乙酰CoA
甲硫键型
S-腺苷甲硫氨酸
中文名称
腺苷三磷酸
结构
注意
糖苷键
核糖C1的β-羟基与腺嘌呤
酯键
核糖C5羟基与磷酸基团
2个高能键,均为酸酐键
水解方式
ATP→AMP+PPi
β,γ磷酸基团水解
PPi可继续水解
生物功能
08真题
能量载体
用于生命体的做功过程,比如生物合成
中转站
磷酸基团转移的中转站
参与代谢调节
合成RNA等物质的原料
能荷
当存在大量ATP时,抑制ATP生成
当存在大量ADP时,促进ATP生成
能荷调节
作为某些酶的效应物进行别构调节
糖酵解
磷酸果糖激酶
三羧酸循环
柠檬酸合酶,异柠檬酸脱氢酶
都被ATP抑制,但被AMP和ADP激活
线粒体电子传递链
呼吸链/电子传递链
从NADH、FADH2开始,按标准氧化还原电势由低到高的顺序排列成的一系列电子传递体
位置
线粒体内膜
组分
黄素蛋白
FMN
FAD
铁硫蛋白
非血红素铁蛋白
铁硫中心
与Cys相连
细胞色素
一类含有血红素辅基的电子传递蛋白的总称
辅基
铁卟啉
a、a3
复合物为末端氧化酶
2个Cu离子
b
c1
c
外周蛋白、唯一能溶于水
一条多肽链和一个血红素辅基
缀和蛋白质
与色素区分,色素是小分子,细胞色素是蛋白质
泛醌(CoQ)
非蛋白质成分
功能基团
苯醌
非常活跃,可以在脂双层内自由扩散
4个酶复合体
12真题
复合物I(NADH脱氢酶)
FMN为辅基的黄素蛋白和铁硫蛋白
作用
质子泵
催化电子从NADH转移到CoQ
复合物II(琥珀酸脱氢酶)
FAD为辅基的黄素蛋白和铁硫蛋白
催化电子从琥珀酸转移到CoQ
复合物III(细胞色素b,c1复合体)
细胞色素b、c1和铁硫蛋白
催化电子从还原型CoQ转移到细胞色素c
复合物IV(细胞色素氧化酶)
细胞色素aa3和含铜蛋白
催化电子从还原型细胞色素c转移到O2
电子传递链
17真题
记忆电子流程
3个质子泵
I,III,IV
最终电子受体
O2
既是电子载体又是递氢体
NAD+、FMN、FAD、CoQ
抑制剂
抑制复合物I
鱼藤酮
安密妥
杀粉蝶菌素A
抑制复合物IIΙ
抗霉素A
抑制复合物IV
氰化物
叠氮化物
CO
排列顺序的测定
测定氧化还原电势
测定差异光谱
利用专一性电子传递链抑制剂
知乎@小谷同学
b站@别抱cc
小红书@是个泡泡
线粒体穿梭系统
原理
胞液内的NADH必须经过特殊的穿梭系统进入线粒体
磷酸甘油穿梭系统
过程
细胞质
NADH在细胞质3-磷酸甘油脱氢酶(辅酶NAD+)的催化下,将氢和电子转移给磷酸二羟丙酮,生成3-磷酸甘油
3-磷酸甘油借助线粒体内膜上的3-磷酸甘油脱氢酶复合体(辅基FAD),将氢和电子转移给FAD,生成磷酸二羟丙酮和FADH2
FADH2之后可以直接进入电子传递链,彻底氧化产生ATP
图示
结果
1分子NADH转化成1分子FADH2
苹果酸-天冬氨酸穿梭
酶
谷-草转氨酶
2中苹果酸脱氢酶
一系列透性酶
草酰乙酸(OAA)不能自由穿梭内膜
胞液苹果酸脱氢酶
OAA→苹果酸
NADH→NAD+
穿入内膜
基质苹果酸脱氢酶
苹果酸→OAA
NAD+→NADH
进入呼吸链
基质谷-草转氨酶
OAA→Asp
Glu→α-酮戊二酸
穿出内膜
胞液谷-草转氨酶
Asp→OAA
α-酮戊二酸→Glu
氧化磷酸化
伴随生物氧化作用使ADP磷酸化生成ATP的过程
与电子传递的偶联
P/O比
每消耗一个氧原子所产生的ATP分子数
偶联ATP
NADH
2.5(3)
FADH2
1.5(2)
有些书是3/2,有些书是2.5/1.5
机制
线粒体偶联因子(F1-Fο)
别称
FoF1-ATP合酶
组成
F1
球形头部
利用质子流的能量合成ATP
寡霉素敏感性蛋白(OSCP)
Fo
横跨线粒体内膜
质子通道
化学渗透学说
16真题
要点
电子传递体不对称分布,递氢体与电子传递体交替排列
递氢体起质子泵的作用
Η+由内膜基质泵至内膜外侧
电子传递给下游电子传递体
质子驱动力
跨膜的pH梯度和电位梯度
质子通过ATP合酶内流导致ATP合成
简单记忆
电子传递体
递氢体
质子
解偶联和抑制
解偶联剂
13真题
使电子传递与ADP磷酸化分离,抑制ATP的生成
对电子传递链的影响
电子传递正常进行
抑制ATP的形成过程
举例
2,4-二硝基苯酚(DNP)
性质
疏水性物质
自由移动
弱酸
解离出质子
pH=7时
DNP解离,不能透过线粒体膜
酸性条件下
DNP质子化,容易透过膜
把质子带回膜内,破坏电化学梯度
用途
木材防腐剂、杀虫剂
氧化磷酸化抑制剂
作用于FoF1-ATP合酶,抑制氧化磷酸化
不作用于电子传递链
寡霉素
离子载体抑制剂
使阳离子穿过膜
破坏跨膜电位梯度
缬氨霉素