线粒体外氧化系统.ppt

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1、第四节 光合磷酸化,光合磷酸化(photophosphorylation)：光合生物细胞利用光能驱动光合链的电子传递，引起质子形成跨膜梯度和电位差，膜上CF0CF1-ATP合酶利用质子返回势能，使ADP磷酸化形成ATP的过程。,光合磷酸化形成的基本条件：作用中心、电子载体、ATP合酶复合体有序地排列在类囊体膜上；膜必须是完整的；光能驱动光合链电子传递以及质子跨膜泵入跨膜pH和是ATP合成的驱动力；CF0CF1-ATP合酶（其中C：Chl，即叶绿体）类似于线粒体F0F1-ATP合酶，该酶利用类囊体腔内质子返回基质的电化学势能合成ATP。,光合电子传递链,连接两个光系统（PSI：在类囊体膜的外侧，

2、PSI的作用中心色素分子是P700，是长波光反应，其主要特征是NADP的还原；PSII：在类囊体膜内侧。PSII的作用中心色素分子是P680。是短波光反应，其主要特征是H2O的光解和放氧）以及H2O和NADP之间的传递电子的物质-光合电子传递链/光合链。,光合链在类囊体上的排列和电子与质子的传递,光合磷酸化的化学渗透模型,光合磷酸化的类型,1.非循环式光合磷酸化2.循环式光合磷酸化,2ADP+2Pi+2NADP+2H2O 2ATP+2NADPH+O2,光,ADP+Pi ATP,光,盐细菌即嗜盐菌（Halobacterium salinarum）是一种生活在盐浓度高于3 mol/L的死海、盐水湖

3、、晒盐场中或盐腌的海产品上的一种古细菌。盐细菌：没有叶绿素、类胡萝卜素、藻胆色素，也没有复杂的两个光系统组成的光合链，不放O2，也不产生NADPH，以一种比其它光合细菌更简单的机构进行光合磷酸化。,盐细菌：利用日光能，以光合磷酸化产生化学能ATP。光驱动的质子泵细菌视紫红质（bacteriorhodopsin）的跨膜复合蛋白。承担吸收光能作用的辅基是视黄醇/视紫红质（rhodopsin）反式结构的视黄醇吸收一个光子后，就变成顺式结构的视黄醇，顺式视黄醇将光能传递给细菌视紫红质蛋白用于跨膜质子泵时，顺式视黄醇又变成反式视黄醇结构，去接受下一个光子。,光合细菌的光合链光合细菌的光合链较短，只有一个

4、光系统。大体上按载体特征分为两类光合细菌：I型是铁-氧还蛋白型，其光系统中心是P840，如绿色硫细菌。II型是脱镁叶绿素型的，其光系统中心是P870，如紫色细菌。,第五节、非线粒体氧化体系,在微粒体、过氧化物酶体及细胞其他部位还存在其他氧化体系，参与呼吸链以外的氧化过程。特点:从底物脱氢到H2O的生成是经过其它末端氧化酶完成的，不伴随磷酸化，不生成ATP。主要与体内代谢物、药物和毒物生物转化有关，但各自具有重要的生理功能。,1、多酚氧化酶系统2、抗坏血酸氧化酶系统3、黄素蛋白氧化酶系统4、超氧化物歧化酶氧化系统5、微粒体氧化体系 6、植物抗氰氧化酶系统,一、非线粒体氧化酶体系,(一)酚氧化酶体

5、系,多酚氧化酶（polyphenol oxidase）系统存在于微粒体中，是含铜的末端氧化酶，也称儿茶酚氧化酶。催化多酚（如对苯二酚、邻苯二酚、邻苯三酚）氧化为醌，醌又可被NADPHH（或NADHH）还原为多元酚。组成：脱氢酶、醌还原酶、酚氧化酶。,2.生物学意义：多酚氧化酶与植物组织的受伤反应有关，植物组织受伤以及受病菌侵害时，植物多酚氧化酶活力增高（呼吸作用也增强），有利于把酚类化合物氧化为醌，醌对病菌有毒害而起杀菌抗病作用。,(二)抗坏血酸氧化酶体系,抗坏血酸氧化酶（ascorbic acid oxidase）也是一种含铜的氧化酶，它催化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸，其过程常与谷胱甘肽(G

6、SH)、NADPH（或NADH）的氧化还原相偶联。,过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的囊泡，通常比线粒体小，直径约为：0.11.0微米。过氧化物酶体普遍存在于真核生物的各类细胞中，但在肝和肾的细胞中数量特别多。,(三)过氧化物酶体,过氧化物酶体含有丰富的酶类，目前已知有40余种，主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。氧化酶：是过氧化物酶体中的主要酶类，各种氧化酶作用于不同的底物其共同特征是氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢：RH2+O2 R+H2O2,（四）、超氧化物歧化酶（superoxide dimutase,SOD）,呼吸链电子传递过程或体内某些物质（如黄嘌呤）氧化时，均可产生超氧离子（O

7、2）。,超氧离子的化学性质非常活泼，易引起磷脂分子中的不饱和脂肪酸氧化生成过氧化脂质，损伤生物膜，生成脂褐素。,（五）微粒体(microsome)氧化体系,微粒体中存在一类加氧酶(Oxygenase)，这类加氧酶也参与代谢物的氧化作用。这类酶催化的氧化反应是将氧直接加到底物分子上。加氧酶类可分为单加氧酶和双加氧酶两种。,1、微粒体中催化氧化反应的酶类,微粒体(microsome)并非独立的细胞器，是内质网在细胞匀桨过程中形成的颗粒，其中富含催化氧化反应的各种酶类。,1、名词解释：生物氧化 呼吸链 P/O比2、生物氧化和磷酸化是怎样偶联的？3、常见呼吸链抑制剂有哪些?它们的作用机制是什么?4、什

8、么是氧化磷酸化和光合磷酸化？两者的主要区别是什么？5、胞液NADH中的H是如何生成H2O？,复习题,The end!,1.NAD+在酶促反应中转移()A、氨基 B、氢原子 C、氧原子 D、羧基2.变构酶是一种（）A、单体酶 B、寡聚酶 C、多酶复合体 D、米氏酶3.酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是：（）A、Vmax不变，Km增大 B、Vmax不变，Km减小C、Vmax增大，Km不变 D、Vmax减小，Km不4.根据米氏方程，有关s与Km之间关系的说法不正确的是()A、当s Km时，反应速度与底物浓度无关。D、当s=2/3Km时，V=25Vmax,一、选择题（正确答案一项或多项）,5.下列化

9、合物中除()外都是呼吸链的组成成分。A、CoQ B、Cytb C、CoA D、NAD+6.细胞色素在电子传递链中的排列顺序是（）ACyt bc1caa3O2BCyt bcc1aa3O2CCyt bc1aa3cO2DCyt c1 cbaa3O2ECyt c c1baa3O27.苹果酸穿梭系统需有下列哪种氨基酸参与？（）AGln BAsp CAla DLys EVal8.氰化物引起的中毒是由于阻断了什么部位的电子传递？（）ACyt aa3O2 BCyt bc1CCyt c1c DCyt caa3 ECoQCyt b 9线粒体内-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是：（）AFAD BFMNCNAD+DNADP+E

10、HSCoA,1.生物氧化的终产物是_、_和_。2.体内ATP的产生有两种方式，一种是_，另一种是_。3.P/O比值是指_。经测定，代谢物脱下的氢经NADH氧化呼吸链氧化，其P/O比值为_；经琥珀酸氧化呼吸链氧化，其P/O比为_。4.决定氧化磷酸化速率最重要的因素是_，而调节氧化磷酸化最重要的激素是_。,二、填空题,5.呼吸链三个氧化与ADP的磷酰化反应偶联部位分别是：、和。6.酶的特异性有3种类型是：、和。7.别构酶（又称别位酶或变构酶）由多亚基组成，按功能区分，有的亚基位 亚基，有的为 亚基。别构酶反应动力学曲线呈 形，而不遵循 规律性。8.酶催化的特点为：、。,三、判断题1、米氏常数（Km）是与反应系统的酶浓度无关的一个常数。（）2、一个酶作用于多种底物时，其最适底物的Km值应该是最小。（）3、酶活性中心是酶分子的一小部分。（）4、呼吸链中的递氢体本质上都是递电子体。（）5、物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的，但所经历的路途不同。（）6、ATP在高能化合物中占有特殊的地位，它起着共同的中间体的作用。（）,