中職生物化學課件第56章

1、生物化學中等職業(yè)教育 “十二五”國家級規(guī)劃教材第5章 維生素導言膳食成分中糖類、脂類、蛋白質(zhì)被稱為三大營養(yǎng)物質(zhì)，是體內(nèi)能量的主要來源。而食物中還有一類物質(zhì)，對生命和健康非常重要，缺乏時易引起一系列疾病。從一百多年前對腳氣病的研究開始，維生素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了從細菌到毒素、從毒素到維生素的反復猜想和不斷驗證的過程，科學家們經(jīng)過艱苦努力終于揭開了維生素的神秘面紗，使我們得以了解許多維生素的生理功能并運用到生活中。 第1節(jié) 概 述1第2節(jié) 脂溶性維生素2第3節(jié) 水溶性維生素3第一節(jié) 概 述缺乏 中毒命名分類需要量維生素it內(nèi)容一、維生素的 定義： 是機體維持正常功能所必需，不能自行合成或合成量很少，必須靠

2、食物供給的一組低分子量有機物質(zhì)。每日需要量很少，既不是機體組織的構(gòu)成成分，也不是供能物質(zhì)，在調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和維持生理功能方面發(fā)揮重要作用。缺乏時會導致維生素缺乏癥。 縮寫：Vit 維生素的發(fā)現(xiàn)1882年一艘日本軍艦從東京駛向新西蘭，在272天航程中，有169人患上腳氣病，25人死亡。而在當時的荷蘭殖民地爪哇島（今印度尼西亞），每年死于腳氣病的多達數(shù)萬人。該病引起了各國政府的重視，成立了專門機構(gòu)研究腳氣病。科學家們起初推測腳氣病是某種細菌感染所致，而后又懷疑是白米中的某種毒素導致，經(jīng)歷了曲折的探索之路，直到1912年英國生物化學家霍普金斯提出腳氣病是食物中缺乏了某種營養(yǎng)素造成的。出生于波蘭的美國生

3、物化學家芬克(C.Funk)在英國從米糠中分離提純出有活性可以防治腳氣病的結(jié)晶物，他將該物質(zhì)命名為“Vitamines”，即“維持生命的胺”，現(xiàn)改為“Vitamin”即維生素。在抗腳氣病維生素發(fā)現(xiàn)之后，科學家們進一步研究，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了維生素A、D、C等眾多維生素。維生素的發(fā)現(xiàn)過程生動說明了科學研究是一個反復質(zhì)疑、探索并解決問題的過程。在廣袤的物質(zhì)世界里也許還有許多未知的維生素有待我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)！二、維生素的命名與分類（一）命名有三種命名系統(tǒng)：一是按其被發(fā)現(xiàn)的先后順序，以拉丁字母命名，如維生素A、B、C、D、E、K等；二是根據(jù)其化學結(jié)構(gòu)特點命名，如核黃素、硫胺素等；三是根據(jù)其生理功能和治療作用命名

4、，如抗壞血酸等（二）分類按溶解性分為脂溶性和水溶性兩大類 三、維生素的需要量概念需要檢查方法是指能保持人體健康，達到機體應有的發(fā)育水平和能充分發(fā)揮效率地完成各項體力和腦力活動的、人體所需要的維生素的必需量可通過人群調(diào)查驗證和實驗研究兩種方式四、維生素的缺乏與中毒1維生素的攝入量不足3維生素的需要量相對增加2機體的吸收利用率降低4合成量減少（一）缺乏常見原因（二）維生素中毒通常從食物中正常攝取維生素不會存在過量的問題，但是食用過多維生素藥品就有可能發(fā)生危險。一般維生素的需要量皆甚少，多吃無益。當過量攝入，則有中毒的疑慮，尤其是脂溶性維生素，長期過量攝入可引起相應的中毒癥。第二節(jié) 脂溶性維生素 維

5、生素A維生素D維生素E維生素K脂溶性維生素內(nèi)容一、維生素A（抗干眼病維生素） A1（視黃醇）胡蘿卜素在小腸粘膜生成視黃醇，稱為維生素A原。 維生素AA2（3-脫氫視黃醇）案例5-1 公元六百多年唐代著名醫(yī)學家孫思邈就記載了用羊肝來治療“雀目”?；忌洗瞬〉娜?，雙眼干澀刺痛，畏光流淚，傍晚時視物不清，同時還有皮膚干燥、頭發(fā)枯萎稀疏的癥狀，當時亦稱此病“雞盲眼”。請問：1引發(fā)“雀目”的真正原因是什么？ 2為什么羊肝可用于治療“雀目”？（二）生化作用及缺乏癥1在缺乏維生素A時，引起11-順視黃醛的補充不足，桿細胞合成視紫紅質(zhì)減少，對弱光的敏感性降低。嚴重時發(fā)生“夜盲癥”2、維持上皮細胞完整和促進生長發(fā)

6、育3、維生素A抑制癌變的作用4、維生素A中毒案例5-1分析1引發(fā)“雀目”的真正原因是：缺乏維生素A 2羊肝富含脂溶性維生素A可用于治療“雀目”。考點提示：維生素A缺乏癥二、維生素D（一）化學本質(zhì)和性質(zhì) 維生素D為類固醇衍生物，主要包括維生素D2（麥角鈣化醇）及維生素D3（膽鈣化醇）。人體內(nèi)可由膽固醇轉(zhuǎn)變成7-脫氫膽固醇存在皮膚中，在陽光及紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)镈3。D3在體內(nèi)經(jīng)肝羥化生成具有活性的25-(OH) D3 ，再腎羥化生成具有活性的1,25-(OH)2D3，可調(diào)節(jié)鈣、磷代謝（二）生化作用及缺乏癥主要作用是促進鈣和磷的吸收，有利于新骨的生成、鈣化。缺乏癥：成人軟骨??；兒童佝僂病 和手足搐

7、搦等;老年骨質(zhì)疏松癥維生素D三、維生素E(生育酚) 體內(nèi)重要的抗氧化劑，能避免脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生，保護生物膜的結(jié)構(gòu)和功能。 維生素E（-生育酚）四、維生素K（凝血維生素） 為幾種凝血因子合成所必需。維生素K是-羧化酶的輔助因子，能催化凝血因子由無活性型向活性型轉(zhuǎn)變 維生素K1 維生素K2 第三節(jié) 水溶性維生素一、維生素B1 （硫胺素）焦磷酸硫胺素（TPP） 為其在體內(nèi)的活性形式生化作用TPP是-酮酸氧化脫羧酶的輔酶，也是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶缺乏癥腳腳氣病，末梢神經(jīng)炎二、維生素 B2化學本質(zhì)及性質(zhì) 維生素B2又名核黃素(riboflavin) 體內(nèi)活性形式為黃素單核苷酸(FMN) 黃素腺嘌呤二核苷酸(

8、FAD)生化作用 FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，主要起氫傳遞體的作用 缺乏癥 口角炎，唇炎，陰囊炎等三、維生素 PP與 NAD+、NADP+化學本質(zhì)及性質(zhì) 維生素PP包括尼克酸（nicotinic acid），尼克酰胺（nicotinamide） 體內(nèi)活性形式為：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)(輔酶)、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)(輔酶)生化作用 NAD+及NADP+是體內(nèi)多種脫氫酶（如蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶）的輔酶，起傳遞氫的作用。缺乏癥 癩皮病 表現(xiàn)是皮炎、腹瀉、癡呆 四、維生素 B6與磷酸吡哆醛化學本質(zhì)及性質(zhì) 維生素B6包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺 體內(nèi)活性形式為

9、磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺生化作用 磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶，也是-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）的輔酶。因食物中富含維生素B6，同時腸道細菌又可合成，故人類極少發(fā)生缺乏癥。臨床上常用維生素B6治療嬰兒驚厥和妊娠嘔吐。（增加-氨基丁酸，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的生成）。 抗結(jié)核藥異煙肼可與吡哆醛縮合為異煙腙，從而減少磷酸吡哆醛的生成，使GABA生成減少，同時加速吡哆醛的排出，故應注意補充維生素B6 五、泛酸與輔酶A和?；d體蛋白化學本質(zhì)及性質(zhì)泛酸(pantothenic acid)又名遍多酸體內(nèi)活性形式為輔酶A(CoA) 酰基載體蛋白(ACP) 生化作用CoA及ACP是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，參與酰

10、基的轉(zhuǎn)移作用六、生物素 (biotin)生化作用 生物素是多種羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的輔酶，參與CO2的羧化過程。與羧基結(jié)合生成羧基生物素與賴氨酸殘基-氨基結(jié)合成生物胞素七、葉酸 (folic acid)化學本質(zhì)及性質(zhì)生化作用缺乏癥葉酸又稱蝶酰谷氨酸 體內(nèi)活性形式為四氫葉酸(FH4)FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與一碳單位的轉(zhuǎn)移巨幼紅細胞貧血葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸5,6,7,8-四氫葉酸八、維生素 B12化學本質(zhì)及性質(zhì)生化作用缺乏癥維生素B12又稱鈷胺素體內(nèi)活性形式為甲基鈷胺素和5-脫氧腺苷鈷胺素參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移

11、作用巨幼紅細胞貧血、神經(jīng)疾患九、維生素C （L-抗壞血酸）（一）化學本質(zhì) 維生素C是一種不飽和的多羥基化合物，其C2、C3位上的兩個相鄰的烯醇式羥基極易分解釋放出H，具有較強的酸性和還原性。參與羥化、氧化還原反應 1、促進膠原蛋白的合成維生素C是膠原脯氨酸羥化酶和膠原賴氨酸羥化酶的必需輔助因子。體內(nèi)的結(jié)締組織、骨及毛細血管的重要構(gòu)成成分離不開膠原。當維生素C缺乏時，上述2種酶的活性下降，膠原形成障礙，基底膜通透性增高，毛細血管脆性增加，引起皮下、粘膜、肌肉出血，骨骼、牙齒容易折斷。這些表現(xiàn)稱為壞血?。ǘ┥饔眉叭狈ΠY 、參與體內(nèi)的氧化還原反應維生素C（還原型）維生素C（氧化型）G-S-S-

12、G2G-SH脂質(zhì)過氧化物還原產(chǎn)物酶SHSH+ M2+酶SHSHM酶SHSH酶活性恢復2G-SHG-S-S-G維生素CG-SG-SM排出重金屬離子7-羥化酶是催化膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)?-羥膽固醇反應的酶。體內(nèi)的膽固醇正常時有40%要轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?3、是7-羥化酶的輔酶十、硫辛酸（一）化學本質(zhì)、性質(zhì)及來源 硫辛酸的化學結(jié)構(gòu)是6，8一二硫辛酸（即-硫辛酸），可還原為二氫硫辛酸(6，8-二巰基辛酸)，以氧化型和還原型2種形式存在。硫辛酸 二氫硫辛酸（二）生物化學功能及缺乏癥 -硫辛酸作為一種輔酶在-酮酸氧化脫羧過程中起重要作用，是硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起轉(zhuǎn)移?；瓦f氫作用。 此外，硫辛酸的巰基很容易進行氧化

13、還原反應，有抗氧化作用，可保護巰基酶免受重金屬離子的毒害。 硫辛酸在醫(yī)藥上應用比較廣泛。主要用于肝功能障礙、亞急性腦病和蘑菇中毒的解毒。還被用于治療糖尿病微血管病變等。 維生素是維持機體生長發(fā)育和正常生理功能不可缺少的一類小分子有機物。根據(jù)溶解性可將維生素分為兩大類。脂溶性維生素溶解在食物脂肪中，隨脂肪的吸收而一起吸收,可以儲存在肝或脂肪組織中，長期大量補充易發(fā)生中毒。水溶性維生素主要分布在植物性食物中，化學性質(zhì)不穩(wěn)定，易被破壞，故食物應以新鮮為好,一般不能在體內(nèi)儲存，必須按時按量予以補充。導致維生素缺乏的原因包括攝入量不足吸收障礙、需要量增加、長期使用腸道抗生素等。較長時間缺乏維生素可導致維

14、生素缺乏病。維生素缺乏病是由于缺乏某種維生素引起的，能用相應維生素徹底治愈的一類疾病。各種維生素都具有特定的生理功能，絕大多數(shù)與酶的功能相關(guān)，能參與體內(nèi)代謝和生理功能調(diào)節(jié)。大多數(shù)B族維生素在體內(nèi)經(jīng)過轉(zhuǎn)變或與其他物質(zhì)結(jié)合后成為輔因子，在物質(zhì)和能量代謝中具有重要作用。小結(jié)自測題一、名詞解釋1維生素2維生素缺乏癥二、單項選擇題1關(guān)于維生素的說法錯誤的是（ ） A是小分子有機物 B不能提供熱量 C每天需要大量進食 D不參與機體組成 E大部分維生素在體內(nèi)不能合成2夜盲癥是缺乏（ ） A維生素A B維生素B1 C維生素C D維生素K E葉酸3脂溶性維生素主要儲存在體內(nèi)的器官是（ ） A大腦 B肝臟 C腎

15、D骨骼肌 E心肌4維生素D缺乏易造成（ ）A夜盲癥 B口角炎 C凝血障礙 D壞血病 E佝僂病5維生素E可用于治療（ ）A佝僂病 B骨軟化病 C先兆流產(chǎn) D壞血病 E夜盲癥6冬天陽光少，濕度大，“香港腳”肆虐，補充維生素B可以防止（ ）A佝僂病 B壞血病 C巨幼紅細胞性貧血 D凝血障礙 E腳氣病7容易破壞維生素B1因素是（ ）A堿性溶液中加熱 B堿性溶液 C酸性溶液中加熱 D酸性溶液 E加熱8可用于治療巨幼紅細胞性貧血的維生素是（ ）A維生素B1 B維生素B2 C維生素B6 D泛酸 E葉酸9-胡蘿卜素在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為（ ）A維生素A B維生素B1 C維生素B2 D維生素C E維生素D10易疲乏，皮

16、膚可見色斑，常有皮下出血或刷牙時牙齦出血主要是缺乏（ ）A維生素C B泛酸 C維生素B6 D葉酸 E生物素三、問答題1維生素缺乏的主要原因是什么？2維生素D的生理功能是什么？為什么多曬太陽可預防維生素D缺乏？第6章 生物氧化導言 人類生命過程中呼吸空氣中的氧氣，同時呼出了二氧化碳和水，你知道在這過程中到底發(fā)生了什么化學變化嗎？導言 生物體的一切生命活動都需要消耗能量，而能量來自糖、脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化。那么，生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的氧化與體外的物質(zhì)氧化是否相同呢？營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)是怎樣氧化成CO2和H2O的呢？機體利用的直接能源是什么呢？蛋白質(zhì)脂肪糖原葡萄糖甘油、脂肪酸氨基酸乙酰CO

17、A三羧酸循環(huán)CO2、H2O2HOH2O 物質(zhì)在生物體內(nèi)進行的氧化稱為生物氧化 （biological oxidation）。主要是指糖、脂肪和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)氧化分解，最終生成二氧化碳、水，并釋放出大量能量的過程。 該過程在組織細胞內(nèi)完成，消耗O2產(chǎn)生CO2，又稱組織呼吸或細胞呼吸。該氧化體系亦稱線粒體氧化體系。 在線粒體外的微粒體、過氧化物酶體等也存在氧化體系，稱為非線粒體氧化體系，主要與體內(nèi)代謝物或藥物、毒物等的清除、排泄有關(guān)，這類反應不伴有ATP的生成。 導言概 述第1節(jié)（一）生物氧化的方式2.脫氫：從底物分子上脫下一對氫（2H）, 如： 1.脫電子：從底物分子上脫下一個電子，如：

18、一、生物氧化的方式與特點 生物體內(nèi)并不存在游離的電子或氫原子，在上述氧化反應中脫下的電子或氫原子必須為另一物質(zhì)所接受。這種既能接受又能供出電子或氫原子的物質(zhì)稱為遞電子體或遞氫體，如 NAD+ 和 FAD 等。3.加氧：底物分子中直接加入氧分子或氧原子, 如：一、生物氧化的方式與特點（一）生物氧化的方式反應條件溫和（水溶液，中性pH、37和常溫）酶催化逐步進行的酶促反應能量逐步釋放：熱能、化學能生物氧化的方式：脫氫、失電子脫下來的氫，通常由呼吸鏈傳遞到氧生成水生物氧化的特點CO2的生成是通過有機酸的脫羧進行的一、生物氧化的方式與特點（二）生物氧化的特點二、參與生物氧化反應的酶類（一）氧化酶類 指

19、能催化底物脫氫且只能以氧為受氫體的酶類。 如：細胞色素氧化酶 （二）脫氫酶 需氧脫氫酶： 如黃嘌呤氧化酶 不需氧脫氫酶：如乳酸脫氫酶三、生物氧化過程中CO2的生成體內(nèi)二氧化碳的生成來自于有機酸的脫羧作用，而不是碳和氧的直接化合。根據(jù)有機酸脫去羧基的位置不同可分為-脫羧和-脫羧，又根據(jù)脫羧是否伴隨氧化，分為氧化脫羧和單純脫羧。 （一） -單純脫羧三、生物氧化過程中CO2的生成（二） -單純脫羧（四）-氧化脫羧三、生物氧化過程中CO2的生成（三） -氧化脫羧線粒體氧化體系第 2 節(jié)一、呼吸鏈的組成在線粒體內(nèi)膜上，按一定順序排列著一系列傳遞氫和電子的物質(zhì)（酶與輔酶），能將代謝物脫下的2H通過連鎖的遞

20、氫和遞電子反應，最終與氧結(jié)合成H2O，該電子傳遞系統(tǒng)稱為呼吸鏈，也叫電子傳遞鏈。呼吸鏈一端與代謝物相連，另一端與O2相連。線粒體是體內(nèi)生成ATP的主要場所。又被稱為細胞的“能源站” 一、呼吸鏈的組成NAD+ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）FMN和FAD(黃素單核苷酸和黃素腺嘌呤二核苷酸)鐵硫蛋白泛醌細胞色素體系（Cyt）呼吸鏈的組成一、呼吸鏈的組成（一）NAD+ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸） NAD+和NADP +的結(jié)構(gòu)（ R=H：NAD+；R=H2PO3：NADP+ ） NAD+又稱輔（Co），是體內(nèi)許多不需氧脫氫酶的輔酶，分子中的尼克酰胺部分能接受代謝物脫下的2H， 然后將 2H傳遞給鄰近的黃素

21、蛋白，故此類輔酶是連接代謝物與呼吸鏈的環(huán)節(jié)。 NADP +又稱輔酶（Co），亦為遞氫體，參與體內(nèi)重要的合成代謝和羥化反應，但不參與呼吸鏈的組成。 NAD+與NADP+分子中的尼克酰胺部分能接受1個氫原子和1個電子，將另1個H+ 游離在基質(zhì)中。當其接受代謝物脫下的2H時，就由氧化型的NAD+或NADP+ 轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型的 NADHH+ 或 NADPHH+ NAD+（NADP+）的氧化型與還原型的轉(zhuǎn)換一、呼吸鏈的組成（一）NAD+ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸） （二）FMN和FAD(黃素單核苷酸和黃素腺嘌呤二核苷酸)FMN和FAD是黃素酶（或黃素蛋白）的輔基，兩者均含有核黃素（維生素B2）。FMN和F

22、AD的異咯嗪環(huán)的第1位氮和第5位氮能進行可逆的加氫和脫氫反應也是遞氫體。FMN（FAD）的氧化型與還原型互變 一、呼吸鏈的組成（三）鐵硫蛋白鐵硫蛋白是存在于線粒體內(nèi)膜上的傳遞電子的一類蛋白質(zhì)，分子中含非血紅素鐵和對酸不穩(wěn)定的硫，鐵和硫構(gòu) 成活性中心，稱為鐵硫中心（Fe-S）。 鐵硫中心 4Fe4s的結(jié)構(gòu) 表示無機硫 一、呼吸鏈的組成（四）泛醌泛醌又稱輔酶Q（CoQ,Q），是一類廣泛分布于生物界的脂溶性醌類化合物。泛醌中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆的加氫和脫氫，是呼吸鏈中的遞氫體 。 泛醌的結(jié)構(gòu)及遞氫過程 一、呼吸鏈的組成鏈接 輔酶Q10又名泛醌10，是唯一體內(nèi)合成的脂溶性抗氧化劑，被廣泛應用于醫(yī)藥領(lǐng)域，作

23、為心血管系統(tǒng)疾病、肝炎、癌癥等的輔助治療。脂類食物能促進輔酶 Q10補充劑的吸收。一些化妝品添加了輔酶Q10，涂擦后能通過輔酶Q10的抗氧化作用減少皺紋的形成。一、呼吸鏈的組成（五）細胞色素體系（Cyt）細胞色素是一類以鐵卟啉為輔基的結(jié)合蛋白，鐵卟啉中的鐵能可逆的得失電子,故細胞色素亦為單電子傳遞體。 一、呼吸鏈的組成參與呼吸鏈組成的細胞色素Cyta3是呼吸鏈中最后一個遞電子體，能直接將電子傳遞給氧分子，使氧激活成為氧離子，故又被稱為細胞色素氧化酶。Cytaa3CytcCytc1CytbCyta與Cyta3結(jié)合緊密很難分開，常被稱為細胞色素aa3（Cytaa3）一、呼吸鏈的組成（五）細胞色素體

24、系（Cyt）一、呼吸鏈的組成在呼吸鏈組成成分中，除了少數(shù)游離存在外，大部分以復合體的形式存在。線粒體內(nèi)膜中含有四種具有傳遞電子功能的酶復合體，這些復合體主要通過上述酶和輔酶組分發(fā)揮其傳遞氫或電子的功能。表6-1 四種人線粒體呼吸鏈復合體復合體酶名稱輔基復合體NADH-泛醌還原酶FMN, Fe-S復合體琥珀酸-泛醌還原酶FAD, Fe-S復合體泛醌-細胞色素c還原酶鐵卟啉，F(xiàn)e-S復合體細胞色素c氧化酶鐵卟啉，Cu一、呼吸鏈的組成二、呼吸鏈中氫和電子的傳遞順序 實驗證實，線粒體呼吸鏈有兩條：一條是NADH氧化呼吸鏈；另一條是琥珀酸氧化呼吸鏈。兩條呼吸鏈的排列順序 琥珀酸氧化呼吸鏈NADH氧化呼吸

25、鏈（一）NADH氧化呼吸鏈（二）琥珀酸呼吸鏈二、呼吸鏈中氫和電子的傳遞順序三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（一）高能化合物 高能化合物是指在水解反應中釋放的水解自由能高于20.9kJ/mol的化合物，通常把高能化合物進行水解反應的化學鍵稱為高能鍵，并以“”表示。 如:ATP、GTP、CTP、UTP、1,3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸、琥珀酸單酰CoA及乙酰CoA等。 其中以ATP最為重要，生命活動中能量的利用和轉(zhuǎn)移主要是以ATP為中心。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移底物水平磷酸化ATP的生成方式氧化磷酸化（二）ATP的生成方式 （二）ATP的生成方式 1. 底物水平磷酸化 代謝過程中

26、，代謝物由于脫氫或脫水引起分子內(nèi)部能量重新排布，形成高能鍵，然后把高能鍵的能量轉(zhuǎn)移給ADP形成ATP的過程稱為底物水平磷酸化。如： 三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移 2. 氧化磷酸化 代謝物脫下的氫通過呼吸鏈傳遞給氧生成水的過程中伴隨有能量的釋放，其中一部分能量可偶聯(lián)驅(qū)使ADP磷酸化生成ATP，這種偶聯(lián)過程稱為氧化磷酸化。氧化磷酸化是體內(nèi)生成ATP的主要方式。 三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（二）ATP的生成方式 研究氧化磷酸化最常用的方法是測定P/O比值。 P/O比值指每消耗1摩爾原子氧所消耗的無機磷酸的摩爾數(shù)，即合成ATP的摩爾數(shù)。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（二）ATP的生成

27、方式 2. 氧化磷酸化 NDAH呼吸鏈P/O比值約為3，存在三個氧化磷酸化偶聯(lián)部位。琥珀酸氧化呼吸鏈P/O比值約為2，存在兩個氧化磷酸化偶聯(lián)部位三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（二）ATP的生成方式 2. 氧化磷酸化 鏈接化學滲透學說1961年英國生物化學家米切爾（P.Mitchell）提出了化學滲透假說，他認為電子傳遞鏈像一個質(zhì)子泵，在電子傳遞的過程中可促使質(zhì)子由線粒體基質(zhì)移位到線粒體內(nèi)膜外膜之間形成質(zhì)子電化學梯度，在線粒體外側(cè)蘊藏了能量，質(zhì)子通過特異的質(zhì)子泵通道內(nèi)流返回線粒體基質(zhì)時釋放能量催化ADP與Pi偶聯(lián)生成ATP。為表彰他因闡明了氧化磷酸化偶聯(lián)機制而獲得了1978年諾貝爾化學獎。三

28、、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移1抑制劑（呼吸鏈抑制劑、解偶聯(lián)劑、磷酸化抑制劑）3甲狀腺激素2ADP（三）影響氧化磷酸化的因素案例6-1患者，男，在家使用煤爐取暖。一天晚上感覺頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、四肢軟弱無力。入院時兩頰、前胸皮膚及口唇呈櫻桃紅色，呼吸、脈搏增快，血壓上升，神志不清。問題：1最可能的診斷是什么？2中毒機制是什么？三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（三）影響氧化磷酸化的因素 1.抑制劑（1）呼吸鏈抑制劑 呼吸鏈抑制劑的阻斷部位 三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移案例6-1分析 1CO中毒。 2中毒機制之一是CO進入體內(nèi)，與細胞色素氧化酶結(jié)合，

29、阻斷電子傳遞給氧，中斷呼吸鏈，抑制了氧化磷酸化，造成組織嚴重缺氧，嚴重時危及生命。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移臨床對接 誤食大量含氰化物的苦杏仁、桃仁、白果，在工業(yè)生產(chǎn)中吸入含氰化物的粉末或蒸汽等都可引起氰化物中毒。搶救中毒者可吸入亞硝酸異戊酯和注射亞硝酸鈉，這些藥物能將血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，后者極易與氰化物結(jié)合生成氰化高鐵血紅蛋白，從而恢復細胞色素氧化酶功能。由于氰化高鐵血紅蛋白不夠穩(wěn)定，容易解離出氰化物，故還應再注射硫代硫酸鈉，使氰化物轉(zhuǎn)化為毒性較小的硫氰酸鹽隨尿排出體外。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（2）解偶聯(lián)劑不影響呼吸鏈中氫和電子的傳遞，但抑制ADP磷酸化生成ATP

30、的物質(zhì)稱為解偶聯(lián)劑。主要的解偶聯(lián)劑有2，4-二硝基苯酚（2，4-DNP），某些藥物如水楊酸、水楊酰苯胺、雙香豆素及甘草中的甘草次酸等也是氧化磷酸化的解偶聯(lián)劑。解偶聯(lián)劑使線粒體內(nèi)ADP不能磷酸化生成ATP，以致ADP堆積，進而刺激細胞呼吸加速，耗氧量增加，但氧化過程中釋放的能量得不到利用，大部分以熱能的形式散失。機體內(nèi)源性解偶聯(lián)劑能使組織產(chǎn)熱，如新生兒棕色脂肪組織中線粒體內(nèi)的解偶聯(lián)作用，可使新生兒維持體溫。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（三）影響氧化磷酸化的因素 1.抑制劑學科交叉新生兒硬腫癥 體內(nèi)棕色脂肪量在人的生長發(fā)育過程中是在不斷發(fā)生變化的，嬰幼兒期所占比例較高，有助于維持新生兒體溫。

31、隨著年齡的增長，體內(nèi)棕色脂肪量逐漸減少。 棕色脂肪組織主要分布在人體的肩胛骨間、頸背部、腋窩、縱隔及腎臟周圍，主要功能是產(chǎn)熱，其線粒體內(nèi)膜的外表面上的非偶聯(lián)蛋白，能產(chǎn)生一種獨特的解偶聯(lián)作用。即從與呼吸鏈相聯(lián)系的能量傳遞系統(tǒng)的中間物中直接釋放能量。周圍環(huán)境溫度過低時，散熱過多，小兒棕色脂肪容易耗盡，體溫即會下降，即使新生兒嚴重感染時體溫也不會上升。這些情況下皮下脂肪容易凝固而變硬，同時低溫時周圍毛細血管擴張，滲透性增加，易發(fā)生水腫，結(jié)果產(chǎn)生硬腫，導致新生兒硬腫癥。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（3）磷酸化抑制劑此類抑制劑對電子傳遞及ADP的磷酸化均有抑制作用。 如寡霉素: 即抑制了呼吸鏈中電

32、子的傳遞，又抑制了ADP的磷酸化。 1.抑制劑（三）影響氧化磷酸化的因素三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移2. ADPADP是調(diào)節(jié)正常人體氧化磷酸化速度的主要因素。當機體利用ATP增多時，ADP濃度增高，轉(zhuǎn)運進入線粒體可使氧化磷酸化速度加快；當ATP利用減少，ADP濃度不足時，氧化磷酸化速度減慢，這種調(diào)節(jié)可使ATP的生成恰好滿足機體的生理需要，防止能源浪費。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（三）影響氧化磷酸化的因素3. 甲狀腺激素甲狀腺激素可誘導細胞膜上Na+ - K+ - ATP酶的生成，使ATP加速分解為ADP和Pi，進而刺激氧化磷酸化速度加快，物質(zhì)氧化分解加速，引起機體耗氧量及產(chǎn)熱量增

33、加。故甲狀腺功能亢進的病人基礎代謝率增高，出現(xiàn)怕熱、多汗等癥狀。三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移（三）影響氧化磷酸化的因素（四）ATP的利用和能量的轉(zhuǎn)移圖6-10 ATP的生成、轉(zhuǎn)移和利用 三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移交流討論 從圖6-10我們可以看出能量的生成方式有哪兩種？能量的直接利用形式是什么？能量的存儲形式是什么？三、ATP的生成與能量的利用和轉(zhuǎn)移四、細胞質(zhì)中的NADH跨膜作用和氧化（一）-磷酸甘油穿梭 （二）蘋果酸-天冬氨酸穿梭 四、胞質(zhì)中的NADH跨膜作用和氧化其他氧化體系第3節(jié)導讀 老人上了年紀會長老年斑，老年斑主要出現(xiàn)在面部、手部，那么，老人長斑是什么原因？這主要是由于

34、細胞代謝機能減退，體內(nèi)脂肪發(fā)生氧化而產(chǎn)生色素沉著。這種色素不能排出體外，于是沉積在細胞體上，從而形成老年斑。老年斑形成的原因很多，其中的一個原因就是和老年人體內(nèi)具有抗過氧化作用的過氧化物酶有關(guān)。由于人到老年后，體內(nèi)新陳代謝開始走下坡路，細胞功能的衰退在逐年加速，導致過氧化物酶活力降低了，自由基相對增加，自由基及其誘導的過氧化反應長期毒害生物體，導致色素不能排出體外，于是沉積在細胞體上，從而形成老年斑。一、微粒體氧化體系 加單氧酶主要存在于肝、腎、腸粘膜和肺等組織細胞中。參與體內(nèi)正常的物質(zhì)代謝，如膽汁酸與膽色素的形成、維生素D3的羥化以及類固醇激素（如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素）的合成等加單氧酶生理功能參與某些毒物藥物的生物轉(zhuǎn)化及其排泄一、微粒體氧化體系 學科交叉肝藥酶 肝藥酶是肝臟微粒體混合功能酶系統(tǒng)的簡稱，主要作用是催化許多結(jié)構(gòu)不同的藥物進行生物轉(zhuǎn)化作用，影響藥物的藥效。凡是能提高肝藥酶活性的藥物被稱為“藥酶誘導劑”， 酶誘導的結(jié)果是藥物分解代謝加速，從而降低大多數(shù)藥物的作用，其中它的自身誘導作用使其用量越來越大而成為這些藥物產(chǎn)生耐受性的原因，如苯巴比妥、利福平、乙醇等；凡是能降低肝藥酶活性的藥物被稱為“藥酶抑制劑”， 許多藥物能對肝微粒體中酶產(chǎn)生抑制作用，從而使其他藥物分