线粒体外氧化系统.pptx

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1、光合磷酸化形成的基本条件：光合磷酸化形成的基本条件：作用中心、电子载体、作用中心、电子载体、ATP合酶复合体有序合酶复合体有序地排列在类囊体膜上；地排列在类囊体膜上；膜必须是完整的；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光能驱动光合链电子传递以及质子跨膜泵入跨膜跨膜pH和和是是ATP合成的驱动力；合成的驱动力；CF0CF1-ATP合酶（其中合酶（其中C：Chl，即叶绿，即叶绿体）类似于线粒体体）类似于线粒体F0F1-ATP合酶，该酶利合酶，该酶利用类囊体腔内质子返回基质的电化学势能合用类囊体腔内质子返回基质的电化学势能合成成ATP。第1页/共31页光合电子传递链光合电子传递链连

2、接两个光系统（连接两个光系统（PSI：在类囊体膜的外在类囊体膜的外侧，侧，PSIPSI的作用中心色素分子是的作用中心色素分子是P P700700，是是长波光反应，其主要特征是长波光反应，其主要特征是NADPNADP的还原；的还原；PSII：在类囊体膜内侧。在类囊体膜内侧。PSIIPSII的作用中的作用中心色素分子是心色素分子是P P680680。是短波光反应，其主是短波光反应，其主要特征是要特征是H H2 2O O的光解和放氧）以及的光解和放氧）以及H H2 2O O和和NADPNADP之间的传递电子的物质之间的传递电子的物质-光合电光合电子传递链子传递链/光合链。光合链。第2页/共31页光合

3、链在类囊体上的排列和电子与质子的传递光合链在类囊体上的排列和电子与质子的传递第3页/共31页光合磷酸化的化学渗透模型光合磷酸化的化学渗透模型第4页/共31页第5页/共31页第6页/共31页第7页/共31页光合磷酸化的类型光合磷酸化的类型1.非循环式光合磷酸化非循环式光合磷酸化2.循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化2ADP+2Pi+2NADP+2H2O 2ATP+2NADPH+O2光ADP+Pi ATP光第8页/共31页盐细菌即嗜盐菌（盐细菌即嗜盐菌（Halobacteriumsalinarum）是一种生活在盐浓度高于）是一种生活在盐浓度高于3mol/L的死海、盐水湖、晒盐场中或盐腌的的死海、盐水

4、湖、晒盐场中或盐腌的海产品上的一种古细菌。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，素，也没有复杂的两个光系统组成的光合链，不放不放O2，也不产生，也不产生NADPH，以一种比其它，以一种比其它光合细菌更简单的机构进行光合磷酸化。光合细菌更简单的机构进行光合磷酸化。第9页/共31页盐细菌：利用日光能，以光合磷酸化产生盐细菌：利用日光能，以光合磷酸化产生化学能化学能ATP。光驱动的质子泵。光驱动的质子泵细菌视细菌视紫红质（紫红质（bacteriorhodopsin）的跨膜复）的跨膜复合蛋白。承担吸收光

5、能作用的辅基是视黄合蛋白。承担吸收光能作用的辅基是视黄醇醇/视紫红质（视紫红质（rhodopsin）反式结构的视黄醇吸收一个光子后，就变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，时，顺式视黄醇又变成反式视黄醇结构，去接受下一个光子。去接受下一个光子。第10页/共31页第11页/共31页第12页/共31页光合细菌的光合链光合细菌的光合链光合细菌的光合链较短，只有一个光系统。光合细菌的光合链较短，只有一个光系统。大体上按载体特

6、征分为两类光合细菌：大体上按载体特征分为两类光合细菌：I型型是铁是铁-氧还蛋白型，其光系统中心是氧还蛋白型，其光系统中心是P840，如绿色硫细菌。，如绿色硫细菌。II型是脱镁叶绿素型的，型是脱镁叶绿素型的，其光系统中心是其光系统中心是P870，如紫色细菌。，如紫色细菌。第13页/共31页第14页/共31页第五节、非线粒体氧化体第五节、非线粒体氧化体系系在微粒体、过氧化物酶体及细胞其他部位还存在其在微粒体、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。他氧化体系，参与呼吸链以外的氧化过程。特点特点:从底物脱氢到从底物脱氢到H H2 2O O的生成是经过其它末端氧化酶完的

7、生成是经过其它末端氧化酶完成的，不伴随磷酸化，不生成成的，不伴随磷酸化，不生成ATPATP。主要与体内代谢物、药物和毒物生物转化有关，但主要与体内代谢物、药物和毒物生物转化有关，但各自具有重要的生理功能。各自具有重要的生理功能。第15页/共31页1 1、多酚氧化酶系统、多酚氧化酶系统2 2、抗坏血酸氧化酶系统、抗坏血酸氧化酶系统3 3、黄素蛋白氧化酶系统、黄素蛋白氧化酶系统4 4、超氧化物歧化酶氧化系统、超氧化物歧化酶氧化系统5 5、微粒体氧化体系微粒体氧化体系 6 6、植物抗氰氧化酶系统、植物抗氰氧化酶系统一、非线粒体氧化酶体系一、非线粒体氧化酶体系第16页/共31页(一一)酚氧化酶体系酚氧

8、化酶体系多酚氧化酶（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。第17页/共31页2.2.生物学意义：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

9、抗病作用。病菌有毒害而起杀菌抗病作用。第18页/共31页(二二)抗坏血酸氧化酶体系抗坏血酸氧化酶体系抗坏血酸氧化酶（抗坏血酸氧化酶（ascorbicacidoxidase）也是一种含铜的氧化酶，它催）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化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸，其过程常与谷胱甘肽(GSH)、NADPH（或（或NADH）的氧化还原相偶联。）的氧化还原相偶联。第19页/共31页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。(三三)过氧化物酶体过氧化

10、物酶体第20页/共31页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第21页/共31页（四）、超氧化物歧化酶（四）、超氧化物歧化酶 （superoxide dimutase,SODsuperoxide dimutase,SODsuperoxide dimutase,SODsuperoxide dimutase,SOD）呼吸链电子传递过程或体内某些物质（如黄嘌呤）呼吸链电子传递过程或体内某些物质（如黄嘌呤）呼吸链电子传递

11、过程或体内某些物质（如黄嘌呤）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（氧化时，均可产生超氧离子（氧化时，均可产生超氧离子（氧化时，均可产生超氧离子（O O O O2 2 2 2 ）。）。）。）。O O2-2-.H.H2 2OO2 2 +.OH +.OH 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。生成过氧化脂质，损伤生物膜，生成脂褐素。第22页/共31页（五）（五）微粒体微粒体(microsome)(microsome)氧化体氧化体系系 微粒体中

12、存在一类加氧酶微粒体中存在一类加氧酶(Oxygenase)(Oxygenase)，这类加氧酶也参与代谢物的氧化，这类加氧酶也参与代谢物的氧化作用。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。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。第23页/共31页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

13、是什么?4、什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？复习题第24页/共31页The end!第25页/共31页1.NAD+1.NAD+在酶促反应中转移在酶促反应中转移()()A、氨基、氨基B、氢原子、氢原子C、氧原子、氧原子D、羧基、羧基2.2.变构酶是一种（变构酶是一种（）A、单体酶、单体酶B、寡聚酶、寡聚酶C、多酶复合体、多酶复合体D、米氏酶、米氏酶3.3.酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是：（酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是：（）A、Vmax不变，不变，Km增大增大B、Vmax不变，不变，Km减小减小C、Vmax增大，增大，Km不

14、变不变D、Vmax减小，减小，Km不不4.4.根据米氏方程，有关根据米氏方程，有关ss与与KmKm之间关系的说法不正确的是之间关系的说法不正确的是()A、当、当sKm时，反应速度与底物浓度无关。时，反应速度与底物浓度无关。D、当、当s=2/3Km时，时，V=25Vmax一、选择题（正确答案一项或多项）第26页/共31页5.下列化合物中除()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 c1baa3

15、O27.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+EHSCoA第27页/共31页1.生物氧化的终产物是生物氧化的终产物是_、_和和_。2.体内体内ATP的产生有两种方式，一种是的产生有两种方式，一种是_，另一种是，另一种是_。3.P/O比值是指比值是指_。经测定，代谢物脱下的氢经。经测定，代谢物脱下的氢经NADH氧化呼

16、吸链氧化，其氧化呼吸链氧化，其P/O比比值为值为_；经琥珀酸氧化呼吸链氧化，其；经琥珀酸氧化呼吸链氧化，其P/O比为比为_。4.决定氧化磷酸化速率最重要的因素是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，而调节氧化磷酸化最重要的激素是_。二、填空题第28页/共31页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：、。第29页/共31页三、判断题三、判断题1、米氏常数（

17、、米氏常数（Km）是与反应系统的酶浓度无关）是与反应系统的酶浓度无关的一个常数。（的一个常数。（）2、一个酶作用于多种底物时，其最适底物的、一个酶作用于多种底物时，其最适底物的Km值应该是最小。（值应该是最小。（）3、酶活性中心是酶分子的一小部分。（、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。（、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、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。（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。（着共同的中间体的作用。（）第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页