生物化学：第四章 生物氧化与氧化磷酸化.ppt

概念:利用生物氧化过程中释放的自由能使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)。类别：底物水平磷酸化:高能中间代谢物通过酶促磷酸基团转移反应直接把磷酸基团转给ADP生成ATP的过程。X～P＋ADP＝XH＋ATP电子传递磷酸化:电子从NADH或者FADH2经电子传递链传递到分子氧形成水，同时偶联ADP磷酸化形成ATP，是需氧生物合成ATP的主要方式。第三节氧化磷酸化一、氧化磷酸化的概念及类型（一）呼吸链中电子传递时自由能的下降FADH22e-第三节氧化磷酸化二、氧化磷酸化与电子传递的偶联呼吸链的偶联部位-55.6kJ/mol-34.7kJ/mol-102.1kJ/moLΔG’=-nFΔE?′=-2×96.5×[0.82-(-0.32)]=-220.07kJ·mol-1贮能效率=91.5/220.07×100%=41.6%（一）呼吸链中电子传递时自由能的下降第三节氧化磷酸化NADH呼吸链电子传递过程中自由能变化FADH22e-二、氧化磷酸化与电子传递的偶联放能ΔG’=-nFΔE?′=-2×96.5×[0.82-(-0.18)]=-193.0kJ·mol-1贮能效率＝61/193×100%=33.7%（一）呼吸链中电子传递时自由能的下降第三节氧化磷酸化FADH2呼吸链电子传递过程中自由能变化FADH22e-二、氧化磷酸化与电子传递的偶联磷氧比指生物氧化过程中每消耗一个氧原子(或每对电子通过电子传递链传递至氧)所生成的ATP分子数。（二）测定P/O比第三节氧化磷酸化FADH22e-NADH呼吸链的磷氧比:3FADH2呼吸链的磷氧比:2二、氧化磷酸化与电子传递的偶联*绪论第一章蛋白质化学第二章核酸化学第三章酶化学第四章生物氧化与氧化磷酸化第五章糖代谢第六章脂类代谢第七章蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢第八章核酸的酶促降解及核苷酸代谢第九章核酸的生物合成第十章蛋白质的合成第十一章物质代谢的联系与调节生物化学目录第一节生物氧化概述第二节电子传递链(呼吸链）第三节氧化磷酸化（一）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（biologicaloxidation）。又称“细胞氧化”或“细胞呼吸”。第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念（二）生物氧化的特点1、反应条件温和；2、生物氧化由一系列酶催化；3、氧化反应分阶段进行，能量逐步释放；4、生物氧化释放的能量与磷酸化反应偶联，并贮存在高能磷酸化合物（主要是ATP）中。第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念生物氧化反应的部位：真核：线粒体；原核：细胞膜。方式：糖、脂、蛋白质等有机物经一系列脱氢、加水等反应，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：直接脱羧和氧化脱羧。CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOHO丙酮酸脱氢酶系NAD+NADH+H+CoASH+CO2H2N-CH-COOHR氨基酸脱羧酶CH2-NH2RCO2的生成（三）生物氧化中CO2和H2O的产生第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念直接脱羧氧化脱羧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被氧化酶激活的氧而生成H2O。CH3CH2OHCH3CHONAD+NADH+H+乙醇脱氢酶1\2O2NAD+电子传递链H2O2eO-2H+H2O的生成（三）生物氧化中CO2和H2O的产生第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念1、自由能（freeenergy）的概念物理意义：恒温恒压下，体系中能对环境作功的那部分能量称为自由能，又称Gibbs自由能，用G表示)。ΔＧ=ΔH–TΔS第一节生物氧化概述二、生物化学反应的自由能变化自由能的变化预示某一过程能否自发进行，即：ΔG0，未达平衡，反应能自发进行；ΔG0，未达平衡，反应不能自发进行；ΔG=0，反应处