代谢总论与生物氧化课件.pptxVIP

代謝總論與生物氧化

第一節代謝總論代謝(metabolism)——活細胞中所有化學變化的總稱。每一變化均為酶催化物質代謝

能量代謝中間代謝（代謝中的一系列的酶促反應）代謝的研究方法——中間代謝的研究方法

同位素示蹤法（常用放射性同位素）

第二節生物能學化學反應自發進行的條件：在生物化學能量學中，標準狀況的pH值規定為7.0。?G0′?G0

一、生物能和ATP1、ATP是生物能存在的主要形式ATP是能夠被生物細胞直接利用的能量形式。2、磷酸肌酸（磷酸精氨酸—無脊椎動物）是能量的儲存形式。3、生物化學反應的自由能變化生物化學反應與普通的化學反應一樣,也服從熱力學的規律。

磷酸肌酸（creatinephosphate,CP)的產生：為肌肉和腦組織能量的一種儲存形式。

磷酸肌酸與ATP的轉換

二、高能磷酸化合物高能化合物

生物化學中把水解時釋放5000卡/mol（21KJ/mol）以上自由能的化合物稱為高能化合物

p144表7-3高能鍵“~”根據生物體內高能化合物鍵的特性可以把它們分成以下幾種類型。

1,磷氧鍵型（—O～P)(1)醯基磷酸化合物3-磷酸甘油酸磷酸乙醯磷酸10.1千卡/摩爾11.8千卡/摩爾

醯基磷酸化合物氨甲醯磷酸氨醯基腺苷酸

（2）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸7.3千卡/摩爾

（3）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩爾

2,氮磷鍵型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩爾7.7千卡/摩爾這兩種高能化合物在生物體內起儲存能量的作用。

3,硫酯鍵型腺苷-5’-磷酸硫酸醯基輔酶A

4,甲硫鍵型S-腺苷甲硫氨酸

第三節生物氧化定義：有機物質在生物體細胞內的氧化作用，稱為生物氧化。生物氧化通常需要消耗氧，所以又稱為呼吸作用。在整個生物氧化過程中，有機物質最終被氧化成CO2和水，並釋放出能量。

一、生物氧化的方式生物氧化是在一系列氧化-還原酶催化下分步進行的。每一步反應，都由特定的酶催化。在生物氧化過程中，主要包括如下幾種氧化方式。

1．脫氫氧化反應（1）脫氫在生物氧化中，脫氫反應佔有重要地位。它是許多有機物質生物氧化的重要步驟。催化脫氫反應的是各種類型的脫氫酶。

eg.琥珀酸脫氫酶

eg.乳酸脫氫酶

（2）加水脫氫催化的醛氧化成酸的反應即屬於這一類。

2．氧直接參加的氧化反應這類反應包括：加氧酶催化的加氧反應和氧化酶催化的生成水的反應。加氧酶能夠催化氧分子直接加入到有機分子中。例如，甲烷單加氧酶CH4+NADH+O2CH3-OH+NAD++H2O

氧化酶主要催化以氧分子為電子受體的氧化反應，反應產物為水。在各種脫氫反應中產生的氫質子和電子，最後都是以這種形式進行氧化的。

3．生成二氧化碳的氧化反應（1）直接脫羧作用氧化代謝的中間產物羧酸在脫羧酶的催化下，直接從分子中脫去羧基。例如丙酮酸的脫羧。（2）氧化脫羧作用氧化代謝中產生的有機羧酸在氧化脫羧酶系的催化下，在脫羧的同時，也發生氧化（脫氫）作用。例如蘋果酸的氧化脫羧。

二、生物氧化的特點1，生物氧化是在生物細胞內進行的酶促氧化過程，反應條件溫和（水溶液，pH?7，常溫）。2，氧化進行過程中，必然伴隨生物還原反應的發生。3，水是許多生物氧化反應的氧供體。通過加水脫氫作用直接參予了氧化反應。4，在生物氧化中，碳的氧化和氫的氧化是非同步進行的。氧化過程中脫下來的氫質子和電子，通常由各種載體，如NADH等傳遞到氧並生成水。

5，生物氧化是一個分步進行的過程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反應的產物都可以分離出來。這種逐步進行的反應模式有利於在溫和的條件下釋放能量，提高能量利用率。6，生物氧化釋放的能量，通過與ATP合成相偶聯，轉換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。

第三節、線粒體呼吸鏈和ATP合成細胞內的線粒體是生物氧化的主要場所，主要功能是將代謝物脫下的氫通過多種酶及輔酶所組成的傳遞體系的傳遞，最終與氧結合生成水。一、線粒體呼吸鏈的組成

線粒體的結構

由供氫體、傳遞體、受氫體以及相應的酶催化系統組成的這種代謝途徑一般稱為生物氧化還原鏈，當受氫體是氧時，稱為呼吸鏈。代謝物脫下的成對氫原子通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應逐步傳遞，最終與氧結合生成水，此傳遞鏈稱為呼吸鏈，又稱為電子傳遞鏈。

（一）兩條主要的氧化呼吸鏈(1)NADH氧化呼吸鏈：NADH＋H+→FMN→Fe-S→Q→b→Fe-S→c1→c→a→a3→O2(2)琥珀酸氧化呼吸鏈（FADH2氧化呼吸鏈）：琥珀酸→FAD→Q→b→Fe-S→c1→c→a→a3→O2

傳遞體作