意义:为机体活动提供能量。
(3)呼吸链的组成:以真核细胞为例,呼吸链由四种蛋白复合体(复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),一个单体蛋白(细胞色素c),一个有机物分子(泛醌,又称辅酶Q)组成。 (4)氧化还原反应是如何通过电子传递链偶联的
(5)电子传递是如何与ADP的磷酸化偶联的 ①ATP的生成:流通货币—ATP
分子内有2个高能健,7.3kcal/mol
AMP水解释放出的能量远远小于7.3kcal/mol,不是高能健,只是酯键 ATP—ADP—AMP,各放出一个ATP
ADP + Pi? ATP 加能量 AMP + PPi ? ATP 加能量 ②呼吸链磷酸化:
(1)概念:脱氢酶催化代谢物脱下的氢进入呼吸链,经传递后与氧结合,产生的能量用于ADP和无机磷酸合成ATP。
(2)P/O值:指用某一代谢物做呼吸底物,每消耗1mol氧原子,消耗无机磷酸的摩尔数,可以间接的测定生成多少mol的ATP。
? NADH:P/O值为3;FADH2: P/O值为2; (3)氧化磷酸化的偶联部位
? ADP + Pi ? ATP ΔG>30.5kJ/mol,ΔE>0.2V
(5)胞液中的NADH和NADPH转换为线粒体中的途径 (一)磷酸甘油穿梭系统: 主要存在于脑和骨骼肌中。
NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒体,由于经琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化,故只能产生2分子ATP。
(二)苹果酸穿梭系统 主要存在于肝和心肌中。
胞液中NADH+H+的一对氢原子经此穿梭系统带入一对氢原子,由于经NADH氧化呼吸链进行 氧化磷酸化,故可生成3分子ATP。
第五章 糖质及糖代谢
一、概念
1.单糖:从结构上定义为多羟基酮或醛,它是构成寡糖和多糖的基本单位,是不能被水解成更小糖单位的糖类。(常见的单糖:葡萄糖,果糖,脱氧核糖,核糖,氨基葡萄糖,胞壁酸,乙酰氨基葡萄糖,乙酰胞壁酸神经氨酸,唾液酸, Vc)
2.多糖:20个以上单糖残基的聚合物。同多糖——单一糖原分子缩合而成。(淀粉、纤维素、糖原、半纤维素、几丁质、琼脂等)杂多糖——两种或两种以上的单糖分子缩合而成。(黏多糖、肽聚糖、透明质酸等)
3.酵解:指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸并伴有少量ATP生成的过程。
无氧条件下:丙酮酸被还原成乳酸;有氧条件下(EMP):丙酮酸进一步氧化分解生成乙酰CoA并进入三羧酸循环。 4.发酵:
5.底物水平磷酸化:
第六章 脂质及脂代谢
一、脂肪酸的β-氧化作用(P251)
1、β-氧化作用:在脂肪酸的β-位氧化成羟基,再形成酮基,最后裂解下两个碳单位,依次逐步进行下去;是饱和的、偶数碳的脂肪酸的主要代谢途径; 2、β-氧化反应历程(线粒体中)
n 脂肪酸的活化(反应式);需要辅酶A和ATP的参与; 活化地点:细胞质; n脂酰辅酶A的氧化脱氢,FADH2?2ATP(反应式) n 水化反应
n 氧化脱氢,NADH,H+ ?3ATP n 硫解反应
1轮β-氧化,产生1分子乙酰辅酶A、NADH+H+、FADH2 3、β-氧化作用的起始物终产物
? 起始物:脂酰CoA ? 终产物:乙酰辅酶A 4、β-氧化作用的特点 ①首先在β-位氧化;
②降解一个长链脂肪酸只需活化一次;
③活化在细胞质中进行,β-氧化在线粒体中进行; 5、能量计算
① 能量消耗:2ATP ②能量产生:
1次β-氧化:2ATP(FADH2)+3ATP(NADH,H+ )= 5ATP 乙酰辅酶A:FADH2 + 3NADH,H+ +ATP = 12ATP
③ 一个长脂肪酸链完全氧化成CO2和H20产生能量:
= 经β-氧化产生ATP数+乙酰辅酶A氧化产生ATP数-消耗ATP数 = 5xβ-氧化次数+12x乙酰辅酶A数量-2 =5x(C数/2-1)+12xC数/2 -2 特殊情况:
? 若分子中含有双键,一个双键少2个ATP; ? 若分子中含有羟基,一个羟基少2个ATP; ? 若分子中含有酮基,一个酮基少5个ATP; 二、酮体——乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮
1.酮体生成部位:人类和大多数哺乳动物的肝脏和肾脏细胞中。 2.生成过程:
3.危害:当机体缺糖(长期饥饿)或糖不能被利用(严重糖尿病)时,脂肪动员加强,酮体生成增加。酮体生成超过肝外组织利用能力时,引起血液酮体增高,产生“酮血症”。酮体随尿大量排出,产生“酮尿症”。
三、脂肪酸合成的过程要点与脂肪酸分解过程的主要差别 (一).从头合成途径:
原料:脂肪酸合成的前体为乙酰CoA ①糖代谢?丙酮酸?乙酰CoA(线粒体) ②脂肪酸分解代谢?乙酰CoA(线粒体) ③ 氨基酸氧化分解?乙酰CoA 1. 乙酰CoA的转运(P259)
2.丙二酸单酰CoA的形成(P260) 3.脂肪酸合酶复合体(FAS)P261
4.准备阶段:①转乙酰基反应 ②转丙二酸单酰基反应
5反应历程:(1)缩合形成b-酮脂酰~S-ACP (2)还原形成b-羟脂酰~S-ACP (3)脱水形成烯脂酰~S-ACP (4)还原生成脂酰~S-ACP(长两个碳单位)
(二)延伸合成途径(饱和脂肪酸) 线粒体系统:
1. 反应部位——线粒体 2. 合成原料——乙酰CoA
3. 引物——12、14、16碳脂酰CoA 4. 酰基载体——CoASH
5. 递氢辅酶——NADH、NADPH
6. 延伸方式——每次延长两个碳单位 7. 终产物——最长24碳脂肪酸
8. 酶系——与b-氧化略有不同,用烯脂酰还原酶而不是脂酰CoA脱氢酶
微粒体系统:
1、以丙二酸单酰CoA为原料 2、需要NADPH
3、延长方式可能与全合成途径相似 4、引物可以是饱和或不饱和脂肪酸