一、教学目标
1.阐明物质代谢各章共同的基本原理;
2.生物氧化还原的概念、基本原理、氧化类型、作用机制、有关酶以及能量的
产生和转移。
二、教学重点
1. 生物氧化的概念、基本原理。
2. 氧化类型、作用机制
3. 有关酶类以及能量的长生和转移等
三、教学难点
1. 电子呼吸链、氧化磷酸化机理
2. 电子呼吸链抑制剂
四、思维导图

一、教学目标
1.阐明物质代谢各章共同的基本原理;
2.生物氧化还原的概念、基本原理、氧化类型、作用机制、有关酶以及能量的
产生和转移。
二、教学重点
1. 生物氧化的概念、基本原理。
2. 氧化类型、作用机制
3. 有关酶类以及能量的长生和转移等
三、教学难点
1. 电子呼吸链、氧化磷酸化机理
2. 电子呼吸链抑制剂
生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用
一、生物氧化的概念和特点。
糖,脂,蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解,生成CO2,H2O并释放出能量,这个过程称生物氧化。
生物氧化是需氧细胞呼吸代谢过程中的一系列氧化还原作用,又称细胞氧化或细胞呼吸。
特点:反应条件温和,多步反应,逐步放能。
生物氧化在活细胞中进行,pH中性,反应条件温和,一系列酶和电子传递体参与氧化过程,逐步氧化,逐步释放能量,转化成ATP。
真核细胞,生物氧化多在线粒体内进行,在不含线粒体的原核细胞中,生物氧化在细胞膜上进行。
二、氧化电子传递过程
生物氧化过程中形成的还原型辅酶(NADH和FADH2),通过电子传递途径,使其重新氧化,此过程称为电子传递过程。
在电子传递过程中,还原型辅酶中的氢以负质子(H — )形式脱下,其电子经一系列的电子传递体(电子传递链)转移,最后转移到分子氧上,质子和离子型氧结合生成H2O。
三、氧化电子传递链
由NADH到O2的氧化电子传递链主要包括FMN、辅酶Q(CoQ)、细胞色素b、c1、c、a,a3及一些铁硫蛋白。
氧化电子传递链位于原核生物的质膜上,真核生物中位于线粒体的内膜上。
电子载体的标准势能△G o /是逐步下降的,电子沿着电势升高的方向流动。其中有三个部位的势能落差△G较大,足以形成ATP(ADP磷酸化需要的自由能=7.3Kal/mol.)。这三个部位正好是氧化磷酸化部位。
细胞内供能物质的彻底氧化产物是CO2、H2O其中CO2主要是在三羟酸循环中产生,水是在电子传递过程的最后阶段产生。
四、电子传递链的酶和电子载体
呼吸链中的电子载体都是和蛋白质结合存在(包括NAD+、FMN、铁硫中心、细胞色素)。这些蛋白质大都是水不溶性的,嵌在线粒体的内膜上。
NAD+是许多脱氢酶的辅酶,FMN是NADH脱氢酶的辅酶。
1、NAD+和NADP+
脱氢酶分别与NAD+或NADP+结合,催化底物脱氢,这类酶称为与NAD(P)相关的脱氢酶,
多数脱氢酶以NAD+为辅酶,少数以NADP+为辅酶(如G-6-P脱氢酶)少数酶能以NAD+或NADP+两种辅酶(Glu脱氢酶)。
2、NADH脱氢酶以及其它黄素蛋白酶类
NADH脱氢酶含FMN辅基,铁-硫中心。铁硫中心铁的价态变化(Fe3+→Fe2+)可以将电子从FMN辅基上转移到呼吸链下一成员辅酶Q上。
含有核黄素辅基的酶还包括琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶等。
3、辅酶Q(泛醌)
电子传递链上唯一的非蛋白质成分。
辅酶Q在线粒体中有两种存在形式:膜结合型、游离型。
辅酶Q不仅可以接受FMN上的氢(NADH脱氢酶),还可以接受线粒体FADH2上的氢(如琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶以及其它黄素酶类)。
4、细胞色素类。
细胞色素类是含铁的电子传递体,铁原子处于卟啉的结构中心,构成血红素。
细胞色素类是呼吸链中将电子从辅酶Q传递到O2的专一酶类。
线粒体的电子传递链至少含有5种不同的细胞色素:b、c、c1、.a、a3.
细胞色素b有两种存在形式:b562、b566
细胞色素c是唯一可溶性的细胞色素,同源性很强,可作为生物系统发生关系的一个指标。
细胞色素a、a3是以复合物的形式存在,又称细胞色素氧化酶,将电子从细胞色素c传到分子O2 。
五、呼吸链组分的排列顺序
1. 两条呼吸链

2、氧化磷酸化作用
氧化磷酸化作用:电子沿着氧化电子传递链传递的过程中所伴随的将ADP磷酸化为ATP的作用,或者说是ATP的生成与氧化电子传递链相偶联的磷酸化作用。
底物水平磷酸化作用:是指ATP的形成直接与一个代谢中间物(如PEP)上的磷酸基团转移相偶联的作用。糖酵解中1,3-二磷酸甘油酸,磷酸烯醇丙酮酸。
⑴、方程式:
NADP+H++3ADP+3Pi+1/2O2 → NAD++3H2O+3ATP
三个ATP的形成获取了呼吸链中电子由NADH传递至氧所产生的全部自由能的42%。(21.9/52.7×100%)。
⑵、几个概念:
① P/O比
一对电子通过呼吸链传至氧所产生的ATP的分子数。NADH→3ATP,FADH2→2ATP
② ATP生成部位:
三个部位由三个酶复合体催化:
部位Ⅰ:NADP与CoQ之间,NADH脱氢酶。
部位Ⅱ:CoQ与CytC之间,CytC还原酶。
部位Ⅲ:Cyta与O2之间,CytC氧化酶。扩展阅读
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