1、第六章 生物氧化要求掌握：生物氧化概念、特点与方式高能磷酸化合物的概念和 类 型ATP的作用。电 子 传递 和氧化呼吸 链 的概念、 组 成。电 子 传递链 （呼吸 链 ）的 类 型及 组 成成 员 的排列 顺 序。氧化磷酸化作用定 义 以及解偶 联 和抑制。一、生物氧化概念、特点与方式一、生物氧化概念、特点与方式1、概念：糖类、脂类和蛋白质等有机物质在体内经过一系列的氧化，最终生成 CO2和 H2O并释放出化学能量的生化过程。2、生物氧化的化学本质和特点、生物氧化的化学本质和特点 化学本质：生物氧化反应与体外氧化反应的化学本质是相同的，都是脱氢，失去电子或直接与氧化合的过程，最终产物都是 H
2、2O和 CO2， 释放能量 。反应物丢失电子者被氧化，接受电子者被还原生物氧化的特点：（ 1）反应条件温和，多步反应，逐步放能。（ 2）生物氧化在活细胞中进行， （ 3） pH 中性，反应条件温和，一系列酶和电子传递体参与氧化过程，逐步氧化，逐步释放能量，转化 成 ATP。（ 3）真核细胞，生物氧化多在线粒体内进行，在不含线粒体的原核细胞中，生物氧化在细 胞膜上进行。 3、生物氧化方式：有氧氧化和无氧氧化（ 1）有氧氧化（也称有氧呼吸）好气或兼性微生物，能利用空气中的 O2来氧化底物，最终生成 CO2和 H2O。这种方式氧化彻底，释放能量多。（ 2）无氧氧化兼性厌气的微生物，利用机体内的有机物
3、来氧化底物，最终生成氧化不完全的产物。厌气微生物能以无机物氧化底物。（ 3）发酵发酵工业上 “发酵 ”的涵义是不论有氧或无氧的情况下，微生物进行的任何生物化学过程都称为发酵。如：酒精发酵（无氧）、谷氨酸发酵（有氧）二、生物氧化的酶类1、不需氧脱氢酶类直接作用于底物，进行脱氢氧化，又不以氧作为直接受氢直接作用于底物，进行脱氢氧化，又不以氧作为直接受氢体的酶。体的酶。还原型底物还原型底物 SH2氧化型底物氧化型底物 S氧化型辅酶氧化型辅酶 +还原型辅酶还原型辅酶 。 2H不需氧脱氢酶不需氧脱氢酶还原型受体分子氧化型受体分子 以以 NAD+或或 NADP+为辅酶的不需氧脱氢酶类为辅酶的不需氧脱氢酶类
4、CH2-COOHHO-CH-COOHCH2-COOHO=C-COOHNAD+NADH+H+苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸5-磷酸磷酸 -D-核核酮糖酮糖NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶2H 2H2、 NADH脱氢酶以及其他黄素蛋白酶类（脱氢酶以及其他黄素蛋白酶类（FMN或或 FAD为辅酶的不需氧脱氢酶类）为辅酶的不需氧脱氢酶类）CH2-COOHCH2-COOHHC-COOHHOOC-CHFAD（ FMN）FADH2（ FMNH2）琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶2H3、需氧脱氢酶类、需氧脱氢酶类SH2SFAD或或 FMNFADH2或或 FMNH2
5、 O2O2-需氧脱氢酶需氧脱氢酶2H2eH2O22H2H2O2 过氧化氢酶 2H2O+O24、 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶2Fe2+2Fe3+2Fe3+2Fe2+ 1/2O21/2O2-2H2e2e多多 酚酚 氧化酶氧化酶HO- -OH + 1/2O2多酚氧化酶多酚氧化酶O= =O5、加氧酶类三、高能键及高能化合物 高能键高能键 含自由能很高的化学键，用含自由能很高的化学键，用 表示。表示。 高能化合物高能化合物 分子结构中含高能键的化合物。分子结构中含高能键的化合物。如：高能的磷酸基团： ATP、 UTP、 GTP、 ADP、 UDP 带硫酯键的 SCoA基团。 超高能化合物超高能化合物
6、磷酸烯醇式丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、 1、 3-二磷酸甘油酸、磷酸二磷酸甘油酸、磷酸肌酸等高能磷酸化合物，自由能变化比肌酸等高能磷酸化合物，自由能变化比 ATP高。称为超高能化合物高。称为超高能化合物。 ATP是细胞中重要的高能化合物，其重要性表现在：ATP + H2O ADP + Pi + 能量能量 1 是产能反应和需能反应之间的最重要能量介质。ADP + H2O AMP +Pi + 能量能量 2 作为磷酸基团供体参与磷酸化反应 3 ATP参加高能磷酸基团转移反应生物体内有许多磷酸化合物，其磷酸基团水解时可释放出 20.92kJ mol 以上自由能的化合物称为高能磷酸化合物。按键型的特点可分
7、为： 1磷氧键型：焦磷酸化合物如腺三磷（ ATP）是高能磷酸化合物的典型代表。 ATP 磷酸酐键水解时，释放出 30.54kJ mol 能量，它有两个高能磷酸键，在能量转换中极为重要；酰基磷酸化合物如 1,3 二磷酸甘油酸以及烯醇式磷酸化合物如磷酸烯醇式丙酮酸都属此类。 2 磷键型化合物如磷酸肌酸、磷酸精氨酸。 3 酯键型化合物如乙酰辅酶 A。 4 甲硫健型化合物如 S-腺苷甲硫氨酸。 第二节第二节 呼吸链呼吸链一、呼吸链的概念、组成及其类型功能一、呼吸链的概念、组成及其类型功能1、概念、概念呼吸链又称电子传递链是以呼吸链又称电子传递链是以 NAD为辅酶的不需氧脱为辅酶的不需氧脱氢酶，以氢酶，以 FAD或或 FMN为辅基的黄素蛋白为辅基的黄素蛋白 FP，泛醌（，泛醌（ UQ），），细胞色素（细胞色素（ Cytb、 c1、 c）及细胞色素氧化酶（）及细胞色素氧化酶（ Cyta、Cyta3）组成的体系，底物脱下来的氢不是直接交给氧，）组成的体系，底物脱下来的氢不是直接交给氧，而是经由一系列传递体，最终传给氧的系统。而是经由一系列传递体，最终传给氧的系统。呼吸链的实质呼吸链的实质 ：底物脱下的氢能够完成从氢供体到分子氧而生成水的整个传递过程的电子传递链。
