生物化学:生物氧化
发布时间:2025-02-14 09:02:29浏览次数:18 考试大纲及考点预测 NADH 呼吸链和 FADH2 呼吸链的组成。 呼吸抑制剂及甲状腺素对氧化磷酸化影响。 氧化磷酸化的调节及影响因素。 一、概述 (一)生物氧化的概念 生物氧化是指物质在生物体内的氧化分解过程。生物氧化过程在细胞的线粒体内及线粒体外均可进行,但氧化过程不同。线粒体内的氧化伴有 ATP 的生成,而线粒体外如内质网、过氧化物酶体等的氧化不伴有 ATP 的生成,主要和代谢物或药物、毒物的生物转化有关。 (二)生物氧化的特点 考点 糖、脂类及蛋白质等营养物质在体内及体外都能氧化产生 CO 2和 H 2O。但体内的生物氧化与体外燃烧不同。 1.生物氧化是在细胞内由酶催化的氧化反应,几乎每一反应步骤都由酶催化。反应不需要高温,也不需要强酸、强碱及强氧化剂的协助,在体温及近中性的 pH 环境中即可进行。 2.生物氧化是逐步进行、逐步完成的,所以反应不会骤然放出大量能量,当然更不会产生高温、高热。反应中逐步释放的能量有相当一部分可使 ADP 磷酸化生成 ATP,从而储存在 ATP 分子中,以供机体生理生化活动之需。 二、呼吸链 呼吸链的概念 生物体将 NADH+H+和 FADH2彻底氧化生成水和 ATP 的过程与细胞的呼吸有关,需要消耗氧,参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成,形成一个连续的传递链,称为氧化呼吸链。真核细胞 ATP 的生成主要在线粒体中进行,在氧化呼吸链中,参与传递反应的酶复合体按一定顺序排列在线粒体内膜上,发挥传递电子或氧的作用,故又称电子传递链。 三、ATP 的生成 (一)ATP 的生成和利用 1. 体内 ATP 的生成方式有两种 (1)底物水平磷酸化:与底物反应偶联,直接将高能代谢物分子中的能量转移至 ADP(或GDP),生成 ATP(或 GTP)的过程。
(2)氧化磷酸化:在电子传递过程中发生 ATP 合酶催化的 ADP 磷酸化,这也是 ATP 生成的主要方式。 2.ATP 的利用 ATP 是生命活动的直接供能物质,ADP 直接被磷酸化。 (二)影响氧化磷酸化的因素 1.抑制剂 ( 1 )呼吸链电子传递抑制剂。 如:鱼藤酮、粉蝶霉素 A 、异戊巴比妥、抗霉素 A 、二巯基丙醇、 CO 、 CN -、 N 3-及 H 2S 。 (2)解偶联剂:使氧化与磷酸化偶联过程脱离。 如:2,4-二硝基酚。 (3)氧化磷酸化抑制剂:与呼吸链抑制剂不同,这类抑制剂对电子传递和 ADP 磷酸化均有抑制作用。如:寡霉素。 各种呼吸链抑制剂的阻断位点 2.ADP 的调节作用 正常机体氧化磷酸化的速率主要受 ADP 浓度的调节。当机体剧烈运动时。利用 ATP 增多,ADP 浓度增高,ATP/ADP 比值下降,转运入线粒体后使氧化磷酸化速度加快;反之 ADP 不足,使氧化磷酸化速度减慢。 3. 甲状腺素 可激活许多组织细胞膜上的 Na+,K+-ATP 酶,促进氧化磷酸化速度加快,导致机体耗氧量和产热量增加,基础代谢率提高,基础代谢率偏高是甲状腺功能亢进患者最主要的临床指征之一。