1.1. 生物氧化.ppt

第 七 章 生 物 氧 化 第一节 概 述 一、生物氧化的概念和生理意义 生物氧化的概念 *生物氧化的一般过程： 11江苏35．对细胞呼吸的最佳定义是： （ ） A．细胞内使用氧气的过程 B．细胞内的有机分子发生氧化，并释放能量的过程 C．细胞合成ATP的过程 D．细胞内合成NADH的过程 生物氧化主要讨论三个方面内容： (1)细胞如何在酶作用下将有机化合物中的碳变成CO2？ (2)在酶的作用下，细胞怎样利用分子氧将有机化合物中的氢氧化成H2O？ (3)当有机化合物被氧化成CO2和H2O时，释放的能量怎样贮存于ATP中？ 生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。 氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。 水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。 在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。 生物氧化是一个分步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。 生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。 第二节 二氧化碳的生成 体内二氧化碳的生成并不是代谢物中的碳原子与氧直接化合的结果，而是在酶的催化下代谢底物经一系列脱氢、加水等反应，转变成含羧基的化合物，然后经脱羧反应生成CO2 ，其中氧多来自H2O分子。 生物氧化中有时需要H2O ，有时产生H2O ！ 第三节 水的生成-呼吸链 生物氧化中H2O的生成---生物氧化中所产生的H2O是代谢底物脱下的氢经呼吸链与氧结合而成的。 概念 代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。 注意 （1）此过程与细胞呼吸(经呼吸得到氧)有关，所以 此传递链称为呼吸链。 （2）酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜； 传递氢的酶和辅酶——递氢体 传递电子的酶和辅酶——递电子体 (递氢体也传递电子) 呼吸链的作用 接受还原性辅酶上的氢原子对(2H++2e)，使辅酶分子氧化，并将电子对顺序传递，直至激活分子氧，使氧负离子(O2-)与质子对(2H+)结合，生成水。电子对在传递过程中逐步氧化放能，所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应，生成ATP（氧化磷酸化）。 一、呼吸链组成成份及作用 呼吸链由四个固定的酶复合体，和两个可移动的 电子载体组成。 基本组成成份 ①烟酰胺脱氢酶类及其辅酶 ②黄素蛋白酶类 ③铁硫蛋白类 ④辅酶Q(泛醌) ⑤细胞色素体系 FMN FAD Fe-S A、结构 1.含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物 2.脂溶性 3.是电子传递体中唯一可游离存在的电子载体（无蛋白） B、作用：递氢体 C、递氢机制： 是多种底物进入呼吸链的中心点 (五)细胞色素体系 特点：以铁卟啉为辅基的蛋白质，均有特殊吸收光谱而呈现颜色。 细胞色素主要是通过Fe3+ ? Fe2+ 的互变起传递电 子的作用的。 分类：根据吸收光谱不同，参与呼吸链组成的细胞色素有Cyta,Cytb,Cytc三类，每一类又再分为几种亚类。 Cyta和a3组成一个复合体(Cytaa3)，可以直接以O2为 电子受体。 作用：Cytb,c ------单电子传递 Fe2+ Fe3++e Cytaa3 ------以O2为电子受体 二、体内重要的呼吸链 三、呼吸链成分排列顺序的研究---氧化还原电位 呼吸链中电子传递体的排列顺序原理 根据标准氧还电位Eo’的高低排列 e Eo’（小） Eo’（大） (二)氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。 ADP磷酸化偶联部位 化学渗透假说 1.线粒体内膜上的呼吸链同时起质子泵（复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，可以在传递电子的同时将质子（H+）从线粒体基质腔转移到膜间腔； 2.线粒体内膜上