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gaofei生物氧化的学习材料第1页/共48页 目录 第一节 生物氧化第二节 线粒体电子传递体系第三节 氧化磷酸化作用第1页/共47页第2页/共48页 第一节 生物氧化一、生物氧化概念二、生物氧化的特点三、生物氧化的本质及过程四、物质体内/外氧化的比较第2页/共47页第3页/共48页 一、生物氧化概念 糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化（biological oxidation），其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程，所以又称细胞氧化或组织呼吸。生物氧化释放的能量：其中40％左右用于ADP磷酸化生成ATP,其余的以热能的形式散发以维持体温。第3页/共47页第4页/共48页 二、生物氧化的特点在活体细胞中进行，需一系列的酶参加 在温和条件进行 复杂的氧化还原过程能量逐步释放，以ATP形式储存和转运真核细胞在线粒体内膜，原核细胞在质膜上进行。第4页/共47页第5页/共48页 三、生物氧化的本质及过程1、生物氧化的本质2、生物氧化过程中CO2的生成3、生物氧化过程中H2O的生成4、有机物在体内氧化释能的三个阶段第5页/共47页第6页/共48页 1、生物氧化的本质 就是指电子传递和氧化磷酸化，是NADH和FADH2上的电子通过一系列的电子传递载体传递给氧，伴随NADH和FADH2的再氧化，将释放的能量使ADP磷酸化形成ATP的过程。第6页/共47页第7页/共48页 2、CO2的生成 方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。 类型：α-脱羧和β-脱羧 氧化脱羧和单纯脱羧CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOH O丙酮酸脱氢酶系NAD+ NADH+H+CoASH例：+CO2H2N-CH-COOHR氨基酸脱羧酶CH2-NH2R第7页/共47页第8页/共48页 3、H2O的生成 代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。MH2M递氢体递氢体H2 NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ还原型氧化型Cyt递电子体 b, c1, c, aa32H+2e? O2O2-H2O脱氢酶氧化酶第8页/共47页第9页/共48页 脂肪葡萄糖、其它单糖三羧酸循环电子传递（氧化）蛋白质脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAe-磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）共同中间产物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。大分子降解成基本结构单位生物氧化的三个阶段第9页/共47页第10页/共48页 四、物质体内/外氧化的比较物质在体内外氧化所需要的氧的量、最终产物和释放的能量均相同。体外氧化（燃烧）所产生的水和二氧化碳由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。释放的能量是在瞬间完成。第10页/共47页第11页/共48页 第二节、线粒体电子传递体系一、电子传递呼吸链的概念二、机体内两条主要的呼吸链及其能量变化三、电子传递抑制剂四、呼吸链的作用第11页/共47页第12页/共48页 线粒体呼吸链是由一系列位于线粒体内膜（真核生物）的递氢体和递电子体组成的从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。这种由载体组成的电子传递系统称电子传递链（eclctron transfer chain),因为其功能和呼吸作用直接相关，亦称为呼吸链。原核细胞的呼吸链位于质膜上，真核细胞则位于线粒体内膜上。第12页/共47页第13页/共48页 二、两主要呼吸链的组分： 呼吸链包含15种以上组分，主要由镶嵌在线粒体内膜上的4种酶复合体和2种可移动电子载体构成。其中复合体Ⅰ (NADH-Q还原酶)、Ⅱ（琥珀酸－Q还原酶）、Ⅲ (细胞色素还原酶)、Ⅳ(细胞色素氧化酶)、辅酶Q和细胞色素C的数量比为1：2：3：7：63：9。根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链有1）NADH呼吸链 2）FADH2呼吸链第13页/共47页第14页/共48页 NADH呼吸链NADHFMNCo QFe-SCyt c1O2Cyt bCyt cCyt aa3Fe-SFADFe-S琥珀酸等复合物 II复合物 IV复合体 I复合物 IIINADH-Q还原酶细胞色素还原酶细胞色素氧化酶琥珀酸-辅酶Q还原酶FADH2呼吸链第14页/共47页第15页/共48