生物化学与分子生物学-生物氧化 第1讲.pptx

生物氧化

(biologicaloxidation)生物化学与分子生物学教研室

生物氧化的酶类及CO2的生成生物氧化过程中H2O和ATP的生成ATP在能量代谢中的核心作用线粒体内膜对物质的转运氧化呼吸链的组成与排列顺序氧化磷酸化影响氧化磷酸化的因素氧化应激与疾病内容提纲

物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biologicaloxidation)，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。糖脂肪蛋白质CO2和H2OO2能量ADP+PiATP热能生物氧化的概念

*生物氧化与体外氧化之相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。

*生物氧化与体外氧化之不同点生物氧化体外氧化在细胞内温和的水溶液环境中（体温，pH接近中性），由一系列酶的催化下逐步进行体外燃烧能量逐步释放，有利于机体捕获能量，提高ATP生成的效率生物氧化中生成的H2O由脱下的氢与氧结合产生，CO2由有机酸脱羧产生能量是突然释放的。产生的CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。速度受体内多种因素调控不受调节

第一节

生物氧化的酶类及CO2的生成TheEnzymesInvolvedinBiologicalOxidationandProductionofCO2

一、生物氧化的酶类（一）氧化酶类氧化酶催化代谢物脱氢，将产生的氢直接以氧作为受氢体生成H2O。主要存在于线粒体其辅基常含有铜、铁等金属离子?O2O2-2Cu2+(2Fe3+)SH22Cu+(2Fe2+)S2e2eH2O2H+

（二）脱氢酶类1.需氧脱氢酶需氧脱氢酶催化产生的氢直接以氧作为受氢体生成H2O2主要存在于过氧化物酶体辅基是FMN或FADO2H2O2FMN(FAD)SH2FMNH2(FADH2)S2H2H

3.不需氧脱氢酶类不需氧脱氢酶催化产生的氢经一系列传递体的传递，最后以氧作为受氢体生成H2O。根据辅助因子的不同，可分为两类：以NAD+、NADP+为辅酶以FAD(FMN)为辅基

不需氧脱氢酶NAD+(NADP+)NADH+H+(NADPH+H+)SH2S不需氧脱氢酶FAD(FMN)FADH2(FMNH2)SH2S?O2H2O?O2H2O

加单氧酶催化O2中的一个氧原子加到底物分子上（羟化），另一个氧原子被氢（来自NADPH+H+）还原形成H2O，故又称混合功能氧化酶（mixed-functionoxidase）或羟化酶(hydroxylase)，所催化的反应可简示为：RH+NADPH+H++O2→ROH+NADP++H2O（一）加单氧酶（三）加氧酶类*主要分布于微粒体

2.加双氧酶加双氧酶催化氧分子中2个氧原子加到作用物中特定双键的2个碳原子上。例如：(O2)色氨酸吡咯酶

β-胡萝卜素-15，15′-加氧酶O2

（四）氢过氧化物酶类1.过氧化氢酶（catalase）又称触酶，其辅基含有4个血红素2H2O22H2O+O2过氧化氢酶*主要分布于过氧化物酶体

可去除细胞生长和代谢产生的H2O2和过氧化物(R-O-OH)，是体内防止活性氧类损伤主要的酶。H2O2+2GSH→2H2O+GS-SG2GSH+R-O-OH→GS-SG+H2O+R-OH2.谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase，GPx)

二、生物氧化过程中CO2的生成（一）a-脱羧氨基酸脱羧酶R－CH－COOHNH2a-氨基酸R－CH2NH2+CO2胺1.a-单纯脱羧

2.a-氧化脱羧CH3－C－COOHOCH3CO～SCoA+CO2丙酮酸脱氢酶复合体HSCoANAD+NADH+H+

（二）b-脱羧+CO2CH2－COOHCOCOOHCH2CO～COOHP磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GTPGDP1.b-单纯脱羧

2.b-氧化脱羧+CO2异柠檬酸脱氢酶NAD+NADH+H+CHOH－COOHCH－COOHCH2－COOHCHOH－COOHCH2CH2－COOH

第二节

生物氧化过程中H2O和ATP的生成ProductionofH2OandATPinBiologicalOxidation

ATP在能量代谢中的核心作用线粒体内膜对物质的转运氧化呼吸链氧化磷酸化影响氧化磷酸化的因