農學專業(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。細胞中腺苷酸庫是恒定的，若全部腺苷酸都呈ATP狀態(tài)，則該細胞充滿能量；若全部ATP和ADP水解為AMP，則細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：?；鵆OA、S腺苷甲

2、硫氨酸(SAM)。生物氧化：細胞內有機物氧化分解成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：系列連續(xù)反應，逐步氧化放能，能量儲存在ATP中。生物氧化的過程：生物大分子——乙酰CoA——（TCA循環(huán)）——（線粒體電子傳遞）。氧化磷酸化：伴隨生物氧化，F0F1ATP合酶利用線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、高溫條件下進行，過程快速而劇烈；以熱和光的形式將能量釋放出來；生物氧化在細胞內正常體溫、生理pH、有水環(huán)境和酶的催化下，經系列連續(xù)的化學反應逐步釋放能量；釋放的能量儲存在ATP中。氧化磷酸化的作用：主要能量來源；中間產物用于蛋白質脂肪維生素激素合成；糖蛋白質脂類核酸的共同代謝途徑；提高抗病性(分解病原菌毒素)。真核細胞糖酵解產生的NADH進入線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移給3磷酸甘油；3磷酸甘油跨線

4、粒體內膜；3磷酸甘油在3磷酸甘油脫氫酶催化下將電子轉移給FADH2。線粒體電子傳遞鏈：從NADH、FADH2開始、按標準氧化還原電勢，由低到高、系列電子傳遞體，線粒體內膜上。線粒體電子傳遞鏈的電子入口：NADH（蘋果酸、異檸檬酸、α酮戊二酸產物）、FADH2（琥珀酸產物）。線粒體電子傳遞鏈的電子傳遞體：酶復合體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。酶復合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：質子泵，傳遞電子的過程中產生質子梯度。酶復合體Ⅰ：NADH脫氫酶。酶復合體Ⅲ：細胞

5、色素bc1復合體。酶復合體Ⅳ：細胞色素c氧化酶；酶復合體Ⅱ：琥珀酸脫氫酶。CoQ（Q）：非蛋白質，活動性強。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和氧化磷酸化的ATP合成曲線證明電子傳遞與氧化磷酸化的關系：①電子傳遞需要底物（琥珀酸蘋果酸）：無電子傳遞底物，有氧化磷酸化底物——無電子傳遞；有電子傳遞底

6、物，無氧化磷酸化底物——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。測不同傳遞體的氧化還原電勢E、從低到高排列。差異光譜法測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：提供線粒體內膜、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，后變的遠離O2。專一性電子傳遞抑制劑法測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：加入完整線粒體、O2、電子傳遞底物、抗霉素A，測氧化還原電勢，Cyta1a3處氧化態(tài)，Cytc處還原態(tài)，說明Cytc在Cyta1a3上游。細胞色素途徑：氫傳遞體和電子傳遞體交替分布?？骨韬粑翰皇蹸N抑制，沒有氫傳遞體是一種交替途徑。抗氰呼吸的意義：釋放大量熱協(xié)助物質揮發(fā)，引誘昆蟲，有助于

8、授粉；增加抗逆性；出現在呼吸躍變中，促果實成熟；糖含量高時幫助細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加入細胞色素電子傳遞途經的抑制劑如KCN，仍能檢測到植物的呼吸速率。②測定交替氧化酶活性。末端氧化酶：細胞色素氧化酶(主)、抗氰氧化酶、抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶(增強抗病性)、乙醇酸氧化酶、黃素氧化酶(增強抗寒性)。植物呼吸代謝的調控機制：①巴斯德效應（糖酵解產物丙酮酸進入TCA循環(huán)產生的ATP和檸檬酸反過來抑制糖酵解

9、的關鍵酶）；②丙酮酸有氧分解及TCA循環(huán)中多種酶的反饋調節(jié)；③NADPHNADP的比例調節(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，氧化磷酸化受抑制，電子傳遞鏈進入交替途徑；感病、受旱、衰老、ETH水楊酸誘導時交替途徑明顯加強。紅外線CO2氣體分析儀法測植物器官釋放CO2速率：通過測定流經樣品前后氣流中CO2濃度差，計算樣品CO2釋放量。氧電極法測葉碎片細胞]線粒

10、體耗氧速率：溶液中的氧透過薄膜進入電極，在鉑陰極上還原，同時在極間產生擴散電流，電流強弱與溶解氧濃度成正比。微量呼吸檢壓法測細胞線粒體耗氧速率：在一密閉的定溫定體積的系統(tǒng)中進行樣品氣體變化的測定。當氣體被吸收時，反應瓶中氣體分子減少，壓力降低；反之，產生氣體時，壓力上升，通過測壓計的測定后計算出產生的CO2或吸收O2的量。廣口瓶（小籃子）法測種子呼吸速率：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，而后用標準的草酸溶液滴