第三節(jié)　非線粒體氧化體系

除線粒體外，細胞的微粒體和過氧化物酶體及細胞液也能進行生物氧化，但是在其氧化過程中不伴有偶聯(lián)磷酸化，不能生成ATP，主要與體內(nèi)代謝物、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化有關(guān)。

一、微粒體加單氧酶系

加單氧酶（monooxygenase）可催化一個氧原子加到底物分子上（羥化），另一個氧原子被氫（來自NADPH＋H^＋）還原成水，故其又稱為混合功能氧化酶或羥化酶。

此酶在肝和腎上腺的微粒體中含量最多，參與類固醇激素、膽汁酸及膽色素等的生成，以及藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化過程。

二、超氧化物歧化酶

體內(nèi)還存在一種含硒的谷胱甘肽過氧化物酶，可使H₂O₂或過氧化物（ROOH）與還原型谷胱甘肽（G—SH）反應(yīng)，生成氧化型谷胱甘肽，再由NADPH供氫使氧化型谷胱甘肽重新被還原。此類酶具有保護生物膜及血紅蛋白免遭損傷的作用。

三、過氧化物酶體氧化體系

H₂O₂有一定生理作用，如粒細胞和吞噬細胞中的H₂O₂可以氧化殺死入侵的細菌；甲狀腺細胞中產(chǎn)生的H₂O₂可使2I^－氧化為I₂，進而使酪氨酸碘化生成甲狀腺激素。但若H₂O₂過多，可氧化含硫的蛋白質(zhì)，還可對生物膜造成損傷，因此須將H₂O₂及時清除。

1．過氧化氫酶

過氧化氫酶（catalase）輔基含有4個血紅素，催化反應(yīng)如下。

2．過氧化物酶

過氧化物酶（peroxidase）也是以血紅素為輔基，它催化H₂O₂直接氧化酚類或胺類化合物，催化反應(yīng)如下。

臨床上判斷糞便中有無隱血時，就是利用白細胞中含有過氧化物酶的活性，將聯(lián)苯胺氧化成藍色化合物。

本章小結(jié)

物質(zhì)在生物體體內(nèi)的氧化稱為生物氧化，主要是指糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)氧化分解生成H₂O和CO₂，并逐步釋放能量的過程。

ATP是生物普遍的主要供能形式，磷酸肌酸是主要的儲能物質(zhì)，主要分布于腦組織和肌肉中。ATP可經(jīng)底物水平磷酸化和氧化磷酸化生成，但以后者為主。物質(zhì)中儲存能量的釋放是通過代謝物脫下2H，經(jīng)呼吸鏈中一系列酶和輔酶的傳遞，最終生成H₂O和CO₂，并經(jīng)氧化磷酸化生成ATP。

呼吸鏈（電子傳遞鏈）是由遞氫體和電子傳遞體按一定順序排列在線粒體內(nèi)膜上的連鎖反應(yīng)體系。組成呼吸鏈的四種酶復(fù)合體有NADH－泛醌還原酶（復(fù)合體Ⅰ）、琥珀酸－泛醌還原酶（復(fù)合體Ⅱ）、泛醌－細胞色素還原酶（復(fù)合體Ⅲ）及細胞色素氧化酶（復(fù)合體Ⅳ）。

根據(jù)傳遞順序不同可分為兩條呼吸鏈：NADH氧化呼吸鏈和琥珀酸氧化呼吸鏈。通過測定不同底物經(jīng)呼吸鏈氧化的P/O比值等可確定氧化磷酸化偶聯(lián)部位（即ATP生成部位）。2H經(jīng)NADH氧化呼吸鏈有3個偶聯(lián)部位（即生成2．5分子ATP），經(jīng)琥珀酸氧化呼吸鏈存在2個偶聯(lián)部位（即生成1．5分子ATP）。ADP/ATP比值、呼吸鏈抑制劑、解偶聯(lián)劑及甲狀腺激素等可調(diào)控氧化磷酸化的速度，使體內(nèi)能量供求一致。

細胞液中生成的NADH不能直接進入線粒體，而必須經(jīng)α－磷酸甘油穿梭或蘋果酸－天冬氨酸穿梭進入線粒體后才能進行氧化。

除線粒體的氧化體系外，在微粒體、過氧化物酶體以及細胞其他部位還存在其他氧化體系，參與呼吸鏈以外的氧化過程，其特點是不伴有偶聯(lián)磷酸化，不能生成ATP，主要與體內(nèi)代謝物、藥物和毒物的生物轉(zhuǎn)化有關(guān)。

能力檢測

一、案例引導(dǎo)題

患者，女，40歲，近日表現(xiàn)心慌、心動過速、怕熱、多汗、食欲亢進、消瘦、體重下降、疲乏無力，以及情緒易激動、性情急躁、失眠、思想不集中、手舌顫抖、月經(jīng)失調(diào)等。

體格檢查：甲狀腺呈對稱性腫大。

診斷：甲狀腺功能亢進。

分析思考：

（1）甲狀腺功能亢進患者出現(xiàn)上述臨床癥狀的生物化學(xué)機制是什么？

（2）從生物化學(xué)角度分析甲狀腺功能亢進患者的飲食輔助治療。

（3）簡要說明如何護理甲狀腺功能亢進患者。

二、單項選擇題

1．下列化合物哪個不是呼吸鏈的成分？（　?。?/p>

A．FAD　B．鐵硫蛋白　C．CoQ　D．Cyt　E．CoA

2．人體各種活動能量的直接供給者是（　?。?。

A．蛋白質(zhì)　　B．脂類　　C．葡萄糖　　D．ATP　E．GTP

3．下列物質(zhì)中含有高能磷酸鍵的是（　?。?。

A．6－磷酸葡萄糖　　B．琥珀酰CoA　C．α－磷酸甘油

D．1，3－二磷酸甘油酸　　E．3－磷酸甘油酸

4．在電子傳遞鏈中起遞氫作用的維生素是（　?。?/p>

A．維生素A　B．維生素B₁C．維生素B₂

D．維生素B₆E．維生素B₁₂

5．在電子傳遞中將電子直接傳給氧的是（　　）。

A．NAD^＋B．Fe－S　C．Cyt b　D．CoA　E．Cyt aa₃

6．電子在細胞色素間傳遞的順序是（　?。?。

A．Cyt c→b→c₁→aa₃→O₂B．b→c₁→c→aa₃→O₂

C．c₁→c→b→aa₃→O₂D．b→c→c₁→aa₃→O₂

E．a(chǎn)a₃→b→c₁→c→O₂

7．線粒體中代謝物脫下的氫以NAD^＋作為接受體時，每消耗0．5mol O₂生成ATP的摩爾數(shù)是（　　）mol。

A．1．5　　B．2．5　　C．3．5　　D．4．5　　E．5．5

8．線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)意味著（　?。?。

A．線粒體氧化作用停止　　　B．線粒體膜ATP酶被抑制

C．線粒體三羧酸循環(huán)停止　　D．線粒體能利用氧，但不能生成ATP

E．線粒體膜鈍化變性

9．下列哪一個不是琥珀酸氧化呼吸鏈的成分？（　?。?/p>

A．FMN　B．鐵硫蛋白　C．CoQ　D．Cyt c　E．Cyt c₁

10．粉蝶霉素A、魚藤酮抑制呼吸鏈中的（　　）。

A．NADH→CoQ　B．Cyt c₁→Cyt c　C．CoQ→Cyt b

D．Cyt b→Cyt c₁　E．Cyt aa₃→O₂

11．氰化物和一氧化碳中毒的機制是抑制（　?。?。

A．Cyt b　B．NADH脫氫酶　　C．泛醌

D．細胞色素　　C氧化酶　　E．琥珀酸脫氫酶

12．下列對二硝基苯酚的描述正確的是（　?。?。

A．二硝基苯酚屬于呼吸鏈阻斷劑

B．二硝基苯酚是水溶性物質(zhì)

C．二硝基苯酚可破壞線粒體內(nèi)、外的H＋濃度

D．二硝基苯酚可抑制還原當(dāng)量的轉(zhuǎn)移

E．二硝基苯酚可抑制ATP合酶的活性

13．對于甲狀腺功能亢進患者，甲狀腺激素分泌增高，不會出現(xiàn)（　　）。

A．產(chǎn)熱增多　　B．ATP分解加快　　C．耗氧量增多

D．呼吸加快　　E．氧化磷酸化反應(yīng)受抑制

14．調(diào)節(jié)氧化磷酸化的重要激素是（　?。?。

A．腎上腺素　　B．甲狀腺激素　　C．腎皮質(zhì)激素

D．胰島素　　　E．生長素

15．可作需氧脫氫酶的輔酶的是（　?。?。

A．NAD^＋　　B．NADP^＋　　C．FAD　　D．鐵硫蛋白　　E．CoQ

三、拓展題

1．了解新生兒硬腫癥的發(fā)病癥狀，闡述治療的原則。

（林燕燕）