農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)課考研-植物生化之一-生物氧化

1、腺苷三磷酸的活化形式：MgATP2。能荷：(ATP12ADP)(ATPADPAMP)。即ATPADPAMP系統(tǒng)中可利用的高能磷酸鍵的度量。低能荷促ATP合成，高能荷抑制ATP合成。細(xì)胞中腺苷酸庫(kù)是恒定的，若全部腺苷酸都呈ATP狀態(tài)，則該細(xì)胞充滿(mǎn)能量；若全部ATP和ADP水解為AMP，則細(xì)胞的能量完全被放出。高能化合物：高能磷酸化合物：ATP、ADP、13二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸；氮磷鍵型（磷酸肌酸）；硫酯鍵型：酰基COA、S腺苷甲

2、硫氨酸(SAM)。生物氧化：細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解成CO2水ATP。生物氧化的條件：正常體溫、生理pH、水、酶。生物氧化的特點(diǎn)：系列連續(xù)反應(yīng)，逐步氧化放能，能量?jī)?chǔ)存在ATP中。生物氧化的過(guò)程：生物大分子——乙酰CoA——（TCA循環(huán)）——（線(xiàn)粒體電子傳遞）。氧化磷酸化：伴隨生物氧化，F(xiàn)0F1ATP合酶利用線(xiàn)粒體電子傳遞釋放的能量，將ADP和Pi合成ATP。底物磷酸化：利用底物生成的高能化合物中的能量合成ATP。燃燒和生物氧化的區(qū)別：燃燒在

3、高溫條件下進(jìn)行，過(guò)程快速而劇烈；以熱和光的形式將能量釋放出來(lái)；生物氧化在細(xì)胞內(nèi)正常體溫、生理pH、有水環(huán)境和酶的催化下，經(jīng)系列連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放能量；釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。氧化磷酸化的作用：主要能量來(lái)源；中間產(chǎn)物用于蛋白質(zhì)脂肪維生素激素合成；糖蛋白質(zhì)脂類(lèi)核酸的共同代謝途徑；提高抗病性(分解病原菌毒素)。真核細(xì)胞糖酵解產(chǎn)生的NADH進(jìn)入線(xiàn)粒體的磷酸甘油穿梭途徑：NADH在3磷酸甘油脫氫酶催化下將電子轉(zhuǎn)移給3磷酸甘油；3磷酸甘油跨線(xiàn)

4、粒體內(nèi)膜；3磷酸甘油在3磷酸甘油脫氫酶催化下將電子轉(zhuǎn)移給FADH2。線(xiàn)粒體電子傳遞鏈：從NADH、FADH2開(kāi)始、按標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢(shì)，由低到高、系列電子傳遞體，線(xiàn)粒體內(nèi)膜上。線(xiàn)粒體電子傳遞鏈的電子入口：NADH（蘋(píng)果酸、異檸檬酸、α酮戊二酸產(chǎn)物）、FADH2（琥珀酸產(chǎn)物）。線(xiàn)粒體電子傳遞鏈的電子傳遞體：酶復(fù)合體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。酶復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：質(zhì)子泵，傳遞電子的過(guò)程中產(chǎn)生質(zhì)子梯度。酶復(fù)合體Ⅰ：NADH脫氫酶。酶復(fù)合體Ⅲ：細(xì)胞

5、色素bc1復(fù)合體。酶復(fù)合體Ⅳ：細(xì)胞色素c氧化酶；酶復(fù)合體Ⅱ：琥珀酸脫氫酶。CoQ（Q）：非蛋白質(zhì)，活動(dòng)性強(qiáng)。Cytc：膜外周蛋白，單亞基。末端氧化酶Cytaa3：最終電子受體O2。氧化磷酸化與電子傳遞的關(guān)系：電子傳遞是氧化磷酸化所必需的，氧化磷酸化影響電子傳遞。用電子傳遞的氧消耗曲線(xiàn)和氧化磷酸化的ATP合成曲線(xiàn)證明電子傳遞與氧化磷酸化的關(guān)系：①電子傳遞需要底物（琥珀酸蘋(píng)果酸）：無(wú)電子傳遞底物，有氧化磷酸化底物——無(wú)電子傳遞；有電子傳遞底

6、物，無(wú)氧化磷酸化底物——有電子傳遞。②電子傳遞受氧化磷酸化影響：有電子傳遞底物，有氧化磷酸化底物，有氧化磷酸化抑制劑——電子傳遞減弱。測(cè)不同傳遞體的氧化還原電勢(shì)E、從低到高排列。差異光譜法測(cè)呼吸鏈電子傳遞體的排列順序：原理：每種電子傳遞體有自己的特征吸收峰；同種電子傳遞體的還原態(tài)和氧化態(tài)的特征吸收峰有差異。步驟：提供線(xiàn)粒體內(nèi)膜、電子傳遞底物，使電子傳遞體處于還原態(tài)；加入電子最終受體O2，測(cè)光譜變化；確定傳遞體變成氧化態(tài)的先后順序，先變氧

7、化態(tài)的靠近O2，后變的遠(yuǎn)離O2。專(zhuān)一性電子傳遞抑制劑法測(cè)呼吸鏈電子傳遞體的排列順序：原理：被抑制組分前面的傳遞體處還原態(tài)，后面的傳遞體處氧化態(tài)。步驟：加入完整線(xiàn)粒體、O2、電子傳遞底物、抗霉素A，測(cè)氧化還原電勢(shì)，Cyta1a3處氧化態(tài)，Cytc處還原態(tài)，說(shuō)明Cytc在Cyta1a3上游。細(xì)胞色素途徑：氫傳遞體和電子傳遞體交替分布。抗氰呼吸：不受CN抑制，沒(méi)有氫傳遞體是一種交替途徑?？骨韬粑囊饬x：釋放大量熱協(xié)助物質(zhì)揮發(fā)，引誘昆蟲(chóng)，有助于

8、授粉；增加抗逆性；出現(xiàn)在呼吸躍變中，促果實(shí)成熟；糖含量高時(shí)幫助細(xì)胞色素途徑分流電子。證明植物體中存在抗氰呼吸的方法：①加入細(xì)胞色素電子傳遞途經(jīng)的抑制劑如KCN，仍能檢測(cè)到植物的呼吸速率。②測(cè)定交替氧化酶活性。末端氧化酶：細(xì)胞色素氧化酶(主)、抗氰氧化酶、抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶(增強(qiáng)抗病性)、乙醇酸氧化酶、黃素氧化酶(增強(qiáng)抗寒性)。植物呼吸代謝的調(diào)控機(jī)制：①巴斯德效應(yīng)（糖酵解產(chǎn)物丙酮酸進(jìn)入TCA循環(huán)產(chǎn)生的ATP和檸檬酸反過(guò)來(lái)抑制糖酵解

9、的關(guān)鍵酶）；②丙酮酸有氧分解及TCA循環(huán)中多種酶的反饋調(diào)節(jié)；③NADPHNADP的比例調(diào)節(jié)磷酸戊糖途徑中6磷酸葡萄糖脫氫酶和6磷酸葡萄糖酸脫氫酶活性；④低能荷促ATP合成，高能荷抑制ATP合成。⑤植物缺P(pán)，氧化磷酸化受抑制，電子傳遞鏈進(jìn)入交替途徑；感病、受旱、衰老、ETH水楊酸誘導(dǎo)時(shí)交替途徑明顯加強(qiáng)。紅外線(xiàn)CO2氣體分析儀法測(cè)植物器官釋放CO2速率：通過(guò)測(cè)定流經(jīng)樣品前后氣流中CO2濃度差，計(jì)算樣品CO2釋放量。氧電極法測(cè)葉碎片細(xì)胞]線(xiàn)粒

10、體耗氧速率：溶液中的氧透過(guò)薄膜進(jìn)入電極，在鉑陰極上還原，同時(shí)在極間產(chǎn)生擴(kuò)散電流，電流強(qiáng)弱與溶解氧濃度成正比。微量呼吸檢壓法測(cè)細(xì)胞線(xiàn)粒體耗氧速率：在一密閉的定溫定體積的系統(tǒng)中進(jìn)行樣品氣體變化的測(cè)定。當(dāng)氣體被吸收時(shí)，反應(yīng)瓶中氣體分子減少，壓力降低；反之，產(chǎn)生氣體時(shí)，壓力上升，通過(guò)測(cè)壓計(jì)的測(cè)定后計(jì)算出產(chǎn)生的CO2或吸收O2的量。廣口瓶（小籃子）法測(cè)種子呼吸速率：在密閉容器中植物材料呼吸放出的CO2被容器中的堿性溶液吸收，而后用標(biāo)準(zhǔn)的草酸溶液滴