暨大生化课件第五章生物能学和生物氧化幻灯片.pptVIP

第五章 生物能学和生物氧化 代谢 广义：生物与外界环境进行物质与能量交换的全过程， 侠义：生物体内所发生的一切化学反应。 中间代谢：具体研究的化学反应。 包括合成代谢和分解代谢，前者为吸能反应，后者为放能反应。 代谢的研究方法 活体内与活体外实验 同位素示踪法 代谢途径阻断等方法 二：生物体系中能量的传递与高能化合物 生物机体能量利用、贮存和传递的主要形式是化学键能，其最终来源于光能。 放能反应与吸能反应之间能量的传递形式主要有两种： 分解/放能反应 合成/吸能反应 还原氢载体循环 高能化合物循环 NADPH ATP 高能键与高能化合物 化合物中某一化学键断裂可以放出大量的能量，该键为高能键（～）。含有高能键的化合物称为高能化合物。 ATP是最重要的一种高能化合物 ATP和ADP均为高能化合物，在体内主要均以与Mg2+结合的形式存在。 细胞呼吸与生物氧化 biological oxidation 呼吸是现象，氧化是本质 生物氧化指物质在生物体内的氧化过程。糖、脂肪、蛋白质在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水。 生物体内物质氧化方式是加氧、脱氢及失去电子，而脱氢是更常见的氧化方式，脱氢可看作同时失去H+和电子。 生物氧化的特点 生物氧化在温和的水溶液环境中发生 由酶催化的多步反应过程； 能量逐步释放，产生的能量大部分以ATP形式被捕获。 对于真核生物，有氧氧化发生在线粒体，对于原核生物，在细胞膜。 线粒体是细胞的“能量工厂” 呼吸链（respiratory chain） 地点：真核细胞的线粒体内膜或原核细胞的质膜上。 是生物体内还原氢载体的氧化过程，其将代谢物上脱下的H（e）通过一系列电子和质子递体最终传递给被激活的氧原子，从而形成水。 包括四个具有传递电子功能的酶复合体：NADH－泛醌还原酶，琥珀酸－泛醌还原酶，泛醌－细胞色素C还原酶，细胞色素C氧化酶。 呼吸链组成 铁硫蛋白 据其吸收光谱不同而分为三大类，分别为Cyta、b、c，细胞色素通过辅基中Fe2+ ? Fe3+ 可逆改变传递电子。 细胞色素（Cytochrome） ——含铁卟啉基团的电子传递蛋白 氧化磷酸化 氧化磷酸化：伴随生物氧化而进行的磷酸化过程。通过该过程将生物氧化放出的能量转化为ATP。 化学渗透偶联学说 呼吸链具有质子泵功能，电子传递释放能量，将质子从线粒体内膜的基质侧泵到胞浆侧，由于内膜对质子的不通透特性，造成膜内、外质子电化学梯度，从而储存呼吸链氧化释出的能量。当质子顺梯度回流时则驱动ADP与Pi生成ATP。 氧化磷酸化发生的主要场所——ATP合酶