二、细胞色素P450单加氧酶——可催化氧分子中的一个氧原子加到底物分子上(羟化),另1个氧原子还原为水,即1个O2同时起两种作用,故又称此酶为混合功能氧化酶。总反应式:参与体内类固醇激素、胆汁酸、儿茶酚胺的合成,维生素D的活化等生物转化。意义:学习小结复习思考题1.什么是生物氧化?体内氧化与体外氧化有何异同点?2.什么是呼吸链?试述呼吸链的组成成分及功能。3.NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链有何异同点?4.写出NADH呼吸链,并注明与ATP偶联的部位。5.简述化学渗透学说的主要内容。6.什么是氧化磷酸化?影响氧化磷酸化的因素有哪些?7.如何理解生物体内的能量代谢是以ATP为中心的?谢谢观看*********(一)底物水平磷酸化(substrate-levelphosphorylation)二、ATP的生成指营养物质通过分解代谢生成高能化合物,通过高能基团转移给ADP形成ATP的过程。(二)氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)指在生物氧化中,代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水,所释放的能量能够驱动ADP磷酸化生成ATP:ADP+Pi→ATP+H2O,即该物质氧化释放出的能量偶联ADP磷酸化生成ATP而将能量储存起来的过程。1.氧化磷酸化及其偶联2.氧化磷酸化偶联部位计算各阶段释放的自由能P/O比值的测定指氧化磷酸化过程中,每消耗1mol氧原子(即?molO2)所消耗的无机磷摩尔数,即生成ATP的摩尔数。推测偶联部位(即ATP生成部位)某些代谢物线粒体离体实验测得的P/O比值推测氧化磷酸化的偶联部位:复合体I、III、IV呼吸链各部位释放的自由能(kJ/mol)69.534.7102.3NADH:2.5ATPFADH2:1.5ATP3.氧化磷酸化合成ATP的机制化学渗透学说示意图(1)1961年,P.Mitchell提出的化学渗透学说(chemiosmotictheory)较好地阐释了氧化磷酸化偶联机制ATP合酶的组成:F0亚基:ab2c9-12疏水性复合体;嵌于线粒体内膜,构成跨线粒体内膜的氢离子通道。F1亚基:α3β3γδε亲水性复合体;位于线粒体基质侧,催化合成ATP。(2)ATP合酶(ATPsynthase)存在于真核生物线粒体内膜或原核生物质膜上。ATP合酶结构示意图(3)1977年,P.Boyer提出的结合变构机制(bindingchangemechanism)解释了ATP合酶的催化机制:当H+顺电化学梯度通过F0的质子通道时,使γεc9-12相对α3β3转动,γ依次与各αβ单元相互作用,使3个β亚基的构象发生改变:O开放型→L疏松型→T紧密结合型→O开放型ATP合酶催化机制示意图(4)腺苷酸和磷酸的转运:ATP、ADP及Pi转运示意图4.影响氧化磷酸化的因素ADP的调节(主要因素)呼吸链抑制剂(inhibitor)解偶联剂甲状腺激素(thyroxine)ATP合酶抑制剂线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)突变(1)ADP的调节ADP/ATP↑——氧化磷酸化↑ADP/ATP↓——氧化磷酸化↓机理:在呼吸链特定部位阻断电子传递(2)呼吸链抑制剂氧化磷酸化成分复合体Ⅰ复合体Ⅱ复合体Ⅲ复合体ⅣATP合酶抑制剂鱼藤酮粉蝶霉素A异戊巴比妥萎锈灵?抗霉素A黏噻唑菌醇CN-N3-CO寡霉素?吸入氰化物的蒸汽或粉末,误食大量含有氰化物的苦杏仁、桃仁、白果、木薯等氰化物中毒与治疗亚硝酸钠:部分血红蛋白→高铁血红蛋白→迅速与CN-结合成氰化高铁血红蛋白→与Cytaa3竞争结合CN-→Cytaa3功能恢复;硫代硫酸钠:氰化高铁血红蛋白不稳定→数分钟内释放CN-→硫代硫酸钠与CN-形成毒性极小的硫氰酸盐(SCN-)排出体外。原因:抢救:(3)解偶联剂(uncoupler)解偶联剂:2,4-二硝基酚(DNP)、解偶联蛋白等——不抑制呼吸链的电子传递和氧的消耗,但能使氧化与磷酸化之间的偶联过程脱离,使呼吸链中的H+不经过ATP合酶的H+通道回流,从而使电化学梯度中储存的能量以热的形式散发而无ATP生成。解除偶联Na+-K+-ATP酶ATP水解↑氧化磷酸化↑ATP合成↑耗氧量和产热量↑(4)甲状腺激素(thyro