1、氧化還原體系 供氫體與遞氫體 化學(xué)專業(yè)2010級(jí)化學(xué)三班王金 學(xué)號(hào)201000111110一、供氫體與遞氫體概念主要內(nèi)容二、供氫體與遞氫體物質(zhì)的作用機(jī)理介紹三、部分還原性物質(zhì)的實(shí)用功能介紹供氫體（hydrogen donor ）供氫體指氧化還原反應(yīng)中脫去氫被氧化的那個(gè)物質(zhì)。其本身具有還原性，是還原劑。由于脫氫實(shí)際上是脫下一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子(H=H+e-)，故也可統(tǒng)稱為供電子體(electron donor)。在線粒體內(nèi)膜電子傳遞鏈中，則同一物質(zhì)既是受電子體又是供電子體，順序地起傳遞電子或電子和質(zhì)子的作用。（生物氧化內(nèi)容）目前的學(xué)習(xí)中常見的供氫體一、谷胱甘肽二、維生素C三、維生素E 谷胱甘肽谷胱

2、甘肽(glutathione, GSH)是體內(nèi)重要的還原肽是體內(nèi)重要的還原肽谷胱甘肽谷胱甘肽的分子中有一個(gè)特殊的的分子中有一個(gè)特殊的肽鍵，是由肽鍵，是由谷氨酸的谷氨酸的羧基與半胱氨酸的羧基與半胱氨酸的氨基縮合而成。氨基縮合而成。由于由于GSH中含有一個(gè)活潑的巰基很容易氧化，中含有一個(gè)活潑的巰基很容易氧化，二分子二分子GSH脫氫以二硫鍵相連成氧化型的谷胱脫氫以二硫鍵相連成氧化型的谷胱甘肽（甘肽（GSSG）。）。谷胱甘肽的其它作用谷胱甘肽的其它作用一方面是體內(nèi)的自由基清除劑，它可與許一方面是體內(nèi)的自由基清除劑，它可與許多自由基多自由基(烷自由基、過(guò)氧自由基、半酪自烷自由基、過(guò)氧自由基、半酪自由基由

3、基)作用，表示為：作用，表示為：R+GSHRH+GS，2GSGSSG二、谷胱甘肽可以保護(hù)紅細(xì)胞免受外源性二、谷胱甘肽可以保護(hù)紅細(xì)胞免受外源性和內(nèi)源性氧化劑的損害，除去氧化劑毒性和內(nèi)源性氧化劑的損害，除去氧化劑毒性即：即： 2GSH+H202GSSG+2H20。 另外，谷胱甘肽能抑制黑色素生成酶的另外，谷胱甘肽能抑制黑色素生成酶的活性，防止皮膚老化及色素沉著，改善皮活性，防止皮膚老化及色素沉著，改善皮膚抗氧化能力并使皮膚產(chǎn)生光澤。膚抗氧化能力并使皮膚產(chǎn)生光澤。 現(xiàn)在的很多美白高科技產(chǎn)品采用了此現(xiàn)在的很多美白高科技產(chǎn)品采用了此技術(shù)，例如美白針等。技術(shù)，例如美白針等。 是某些氧化還原酶的輔酶，對(duì)巰基

4、酶的是某些氧化還原酶的輔酶，對(duì)巰基酶的(SH基基)有保護(hù)作用，具有防止過(guò)氧化物累積的功能。有保護(hù)作用，具有防止過(guò)氧化物累積的功能。 在臨床上用作治療眼角膜疾病；解除丙烯酯、氟在臨床上用作治療眼角膜疾?。唤獬?、氟化物、重金屬、一氧化碳、有機(jī)溶劑等中毒癥狀化物、重金屬、一氧化碳、有機(jī)溶劑等中毒癥狀的解毒藥物；的解毒藥物； 運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品和功能食品添加劑等。運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品和功能食品添加劑等。 被稱為長(zhǎng)壽因子和抗衰老因子被稱為長(zhǎng)壽因子和抗衰老因子維生素維生素C（Vitamin C ，Ascorbic Acid)又名又名L-抗壞血酸抗壞血酸 ,分子式分子式C6H8O6 ，2,3,4,5,6-五羥基五羥

5、基-2-己烯酸己烯酸-4-內(nèi)酯內(nèi)酯 酸性，具有較強(qiáng)的酸性，具有較強(qiáng)的還原性，加熱或在還原性，加熱或在溶液中易氧化分解，溶液中易氧化分解，在堿性條件下更易在堿性條件下更易被氧化，為己糖衍被氧化，為己糖衍生物生物 CCOHOCHOCCCH2OHHHOHO維生素維生素C可以使氧化型谷胱甘肽轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型可以使氧化型谷胱甘肽轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSH），因此，運(yùn)用谷胱甘肽時(shí)，），因此，運(yùn)用谷胱甘肽時(shí)，與維生素與維生素C并用，能夠提高其功效并用，能夠提高其功效。維生素維生素C脫氫維生素脫氫維生素CGSSG2GSH還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物過(guò)氧化脂類過(guò)氧化脂類谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽過(guò)氧化物酶

6、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶維生素維生素E 6- 6-羥苯駢二氫吡喃衍生物羥苯駢二氫吡喃衍生物 維生素維生素E E對(duì)對(duì)氧氧十分十分敏感敏感，極易被氧化而保護(hù)其他，極易被氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，是動(dòng)物和人體物質(zhì)不被氧化，是動(dòng)物和人體中最有效的抗氧化劑。中最有效的抗氧化劑。 維生素維生素E生理作用生理作用 （1 1）抗不育）抗不育 （2 2）保護(hù)肌肉）保護(hù)肌肉 （3 3）維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)和功能）維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)和功能 （4 4）減少組織細(xì)胞內(nèi)）減少組織細(xì)胞內(nèi)脂褐素脂褐素產(chǎn)生，從而延緩衰老過(guò)程。產(chǎn)生，從而延緩衰老過(guò)程。 （5 5）與維生素）與維生素C C復(fù)合復(fù)合具有一定的具有一定的防癌防癌作用。作

7、用。缺乏癥缺乏癥 （1 1）缺乏時(shí)引起不育或流產(chǎn)。）缺乏時(shí)引起不育或流產(chǎn)。 （2 2）引起肌肉萎縮及營(yíng)養(yǎng)型退化）引起肌肉萎縮及營(yíng)養(yǎng)型退化 遞氫體遞氫體 遞氫體遞氫體是電子呼吸鏈的組成部分，輔是電子呼吸鏈的組成部分，輔酶酶1、黃素酶和、黃素酶和FP、輔酶、輔酶Q傳遞鏈酶和輔酶在線粒體內(nèi)膜上按一傳遞鏈酶和輔酶在線粒體內(nèi)膜上按一定的順序排列組成的遞氫和遞電子體系定的順序排列組成的遞氫和遞電子體系主要由下列五類電子傳遞體組成，它主要由下列五類電子傳遞體組成，它們是：煙酰胺脫氫酶類、黃素脫氫酶類、們是：煙酰胺脫氫酶類、黃素脫氫酶類、鐵硫蛋白類、細(xì)胞色素類及輔酶鐵硫蛋白類、細(xì)胞色素類及輔酶Q（又稱（又稱泛

8、醌）。泛醌）。煙酰胺脫氫酶類煙酰胺脫氫酶類 煙酰胺脫氫酶類（煙酰胺脫氫酶類（nicotinamine dehydrogenases）以）以NAD+和和NADP+為輔酶為輔酶 ，這類酶催化脫氫時(shí)，其輔酶這類酶催化脫氫時(shí)，其輔酶NAD+或或NADP+先和先和酶的活性中心結(jié)合，然后再脫下來(lái)。酶的活性中心結(jié)合，然后再脫下來(lái)。 它與代謝物脫下的氫結(jié)合而還原成它與代謝物脫下的氫結(jié)合而還原成NADH 或或NADPH。當(dāng)有受氫體存在時(shí)，。當(dāng)有受氫體存在時(shí)，NADH 或或NADPH 上的氫可被脫下而氧化為上的氫可被脫下而氧化為NAD+或或NADP+。 輔酶輔酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD

9、+)輔酶輔酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)NAD+NADP+)五價(jià)五價(jià)尼克酰胺核苷酸的作用原理：尼克酰胺核苷酸的作用原理：RHCONH2N+CRHHCONH2N+ + H H+ + e e+ + H H+ + + H H+ +NAD+或或NADP+NADH+或或NADPH+尼克酰胺中的吡啶氮為五價(jià)吡啶氮為五價(jià)，能可逆的接受電子成為三價(jià)，同時(shí)與氮對(duì)位的碳與氮對(duì)位的碳也較活潑，能可逆的加氫脫氫，反應(yīng)時(shí)可接受一個(gè)氫原子和一個(gè)電子，所以仍有一個(gè)質(zhì)質(zhì)子子留在介質(zhì)中三價(jià)三價(jià)黃素脫氫酶類（黃素脫氫酶類（flavin dehydrogenases）黃素脫氫酶類是以黃素脫氫酶

10、類是以黃素單核苷酸黃素單核苷酸(FMN) 或或黃素黃素腺嘌呤二核苷酸腺嘌呤二核苷酸(FAD )作為輔基。這些酶所催作為輔基。這些酶所催化的反應(yīng)是將底物脫下的一對(duì)氫原子直接傳遞化的反應(yīng)是將底物脫下的一對(duì)氫原子直接傳遞給給FMN或或FAD 而形成而形成FMNH2 或或FADH2。 FMN或或FAD的作用機(jī)制的作用機(jī)制FMNH其傳遞氫的機(jī)制是其傳遞氫的機(jī)制是FMN 或或FAD 的異咯嗪環(huán)上第的異咯嗪環(huán)上第1 位及第位及第10 位兩個(gè)氮原子能反復(fù)地進(jìn)行位兩個(gè)氮原子能反復(fù)地進(jìn)行加氫加氫和和脫氫脫氫反應(yīng)，因此反應(yīng)，因此FMN、FAD 同同NAD+、NADP+的作用一樣，也是遞氫體的作用一樣，也是遞氫體鐵硫蛋白類鐵硫蛋白類（iron-sulfur proteins）的分子其活）的分子其活性部分含有性部分含有兩個(gè)活潑的硫和兩個(gè)鐵原子兩個(gè)活潑的硫和兩個(gè)鐵原子在線粒體內(nèi)在線粒體內(nèi)膜上與黃素酶或細(xì)胞色素形成復(fù)合物，它們的功能膜上與黃素酶或細(xì)胞色素形成復(fù)合物，它們的功能是以是以鐵的可逆氧化還原鐵的可逆氧化還原反應(yīng)傳遞電子反應(yīng)傳遞電子,因此鐵硫蛋因此鐵硫蛋白是單電子傳遞體。白是單電子傳遞體。Fe2+-e+eFe3+輔酶輔酶Q(簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CoQ）又名）又名泛醌泛醌是一類脂溶性是一類脂溶性的化合物的化合物,其分子中的其分子中的苯醌苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地加結(jié)構(gòu)能