1、第14部分生物氧化教學課件主要內容 高能磷酸化合物高能磷酸化合物的類型，ATP的特殊作用，磷酸肌酸和磷酸精氨酸的貯能作用呼吸鏈的概念，呼吸鏈電子傳遞的順序，電子傳遞抑制劑，呼吸鏈的多型性 氧化磷酸化作用磷酸化的部位，解偶聯作用，氧化磷酸化作用的機理第一節 高能磷酸化合物高能磷酸化合物的類型ATP的特殊作用磷酸肌酸和磷酸精氨酸的貯能作用一、高能磷酸化合物的類型在生物體內具有高能鍵的化合物是很多的。根據鍵的特性可以分為以下幾種類型： 磷氧鍵型 氮磷鍵型 硫酯鍵型 甲硫鍵型1、磷氧鍵型(OP)磷氧鍵型又可分為以下三種：(1) 酰基磷酸化合物(2) 焦磷酸化合物(3) 烯醇式磷酸化合物2、氮磷鍵型3、

2、硫酯鍵型4、甲硫鍵型二、ATP的特殊作用ATP在細胞的酶促磷酸基團轉移中是一個“共同中間體”。ATP可以接受在它以上的化合物的磷酸基團，所形成的ATP又可將磷酸基團轉移給其他的受體，形成在ATP以下的磷酸化合物。 ATP釋放自由能影響因素：1. ATP三個磷酸基團空間作用；2. ATP水解產物ADP3-和HPO42+具有能量最小構象；3. 低濃度的H+推動ATP4-向分解方向進行。三、磷酸肌酸和磷酸精氨酸的貯能作用脊椎動物是磷酸肌酸作為磷酸原 無脊椎動物則以磷酸精氨酸作為磷酸原第二節 呼 吸 鏈呼吸鏈的概念呼吸鏈電子傳遞的順序電子傳遞抑制劑呼吸鏈的多型性一、呼吸鏈的概念在生物氧化過程中，代謝物

3、脫下的氫經過一系列的傳遞體(如NADH和FADH2 )的傳遞，最終交給分子氧生成水，同時將釋放的能量偶聯形成ATP，這一電子傳遞體系稱為呼吸鏈。二、呼吸鏈電子傳遞的順序 三、電子傳遞抑制劑能夠切斷呼吸鏈中某一部位電子流的物質，稱為電子傳遞抑制劑。經典的抑制劑有以下幾種： (1) 魚藤酮、安密妥以及殺粉蝶菌素 (2) 抗霉素A是由鏈霉菌分離出的抗菌素 (3) 氰化物、硫化物、疊氮化物和一氧化碳等 四、呼吸鏈的多型性呼吸鏈在不同生物種類之間存在中間傳遞成員的不同；在同一生物體、同一細胞內還存在末端氧化酶體系的多樣性。生物界中末端氧化酶體系有五種類型：1、細胞色素氧化酶體系2、酚氧化酶體系3、抗壞血

4、酸氧化酶體系4、黃素蛋白氧化酶5、過氧化氫酶與過氧化物酶1、細胞色素氧化酶體系細胞色素是以鐵卟啉為輔基的蛋白質，因為有顏色，所以稱為細胞色素。細胞色素的種類很多，已發現的有存在于線粒體中的aa3、b、c、c1和存在于微粒體中的b5，P-450等多種，活性中心是卟啉環中的鐵離子(Fe2+/Fe3+)，功能是傳遞電子。2、酚氧化酶體系酚氧化酶是一種含Cu的氧化酶，在呼吸過程中的作用如下： 3、抗壞血酸氧化酶體系抗壞血酸氧化酶也是含Cu氧化酶。在這一末端氧化酶體系參與的呼吸鏈中還需要谷胱甘肽(GSH)在NADP和抗壞血酸之間作遞氫體。 4、黃素蛋白氧化酶 一切以FMN或FAD為輔基的酶或傳遞體都可稱

5、為黃酶，它的作用是不經過細胞色素或其他傳遞體而將氫直接交給分子氧，生成過氧化氫。作用模式如下： 5、過氧化氫酶與過氧化物酶過氧化物酶及過氧化氫酶總稱為氫過氧化物酶，也是含鐵卟啉衍生物輔基的酶。這兩種酶在生物組織中起著消除H2O2的“解毒”作用。反應模式如下：過氧化氫酶催化過氧化物酶催化 或第三節 氧化磷酸化作用磷酸化的部位解偶聯作用氧化磷酸化作用的機理生物體中高能磷酸化合物的生成有兩種類型：底物水平的磷酸化作用：底物先生成磷酸化或硫酯化的衍生物，然后用以生成ATP。例如，糖酵解反應中生成的1,3-二磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸以及三羧酸循環中琥珀酰CoA合成酶催化的反應。氧化磷酸化作用：與呼吸鏈偶聯的磷酸化作用。一、磷酸化的部位呼吸鏈中在三個部位有較大的自由能變化，這三個部位每一步釋放的自由能，都足以保證ADP和無機磷酸形成ATP。如下圖二、解偶聯作用在完整線粒體內，電子傳遞與磷酸化之間緊密偶聯，但這兩個過程可被解偶聯劑，如2,4-二硝基酚(DNP)解偶聯，這時雖然能進行電子傳遞，但不能發生ADP的磷酸化作用。這一過程稱為解偶聯作用。解偶聯效應的生物利用：如在冬眠動物和適應寒冷的哺乳動物中，它是一種能夠產