氧化脱羧与简单脱羧的区别
第七章生物氧化
3.生物氧化的特点 3.生物氧化的特点
C6H12O6 + 6O2 (2840kJ/mol) 6CO2+6H2O + 能量
生物氧化
反应条件 反应过程 能量释放 CO2生成方式 温 和 (体温、pH近中性) 体温、pH近中性) 近中性 酶促反应 逐步进行 （化学能、热能） 化学能、热能） 有机酸脱羧
体外燃烧
呼 吸 链
AH2
2H(2H++2e)
1 2 O2
H2O
氧化
A ADP+Pi
能量 ATP 磷酸化
偶 联
NADH呼吸链能够产生 呼吸链能够产生3 如：1mol NADH + H+经NADH呼吸链能够产生3 molATP
3.氧化磷酸化偶联部位（重点） 3.氧化磷酸化偶联部位（重点） 氧化磷酸化偶联部位
(P253)
位置: 位置:位于线粒体内 膜上(真核) 膜上(真核)，细胞 膜上(原核) 膜上(原核)。
线粒体的结构
呼吸链
二、呼吸链的化学组成成分
脱羧反应
均相络合催化脱羧
以过渡金属为中心构成的络合物， 在均相下进行催化反应脱羧。
脱 羧 反 应 的 现 状
多相催化脱羧
多相催化反应体系由流体主体、催 化剂颗粒和它们之间的滞留层组成。反应 物分子和产物分子通过滞留层的传质，内 扩散到催化剂内表面的反应物分子,进行 包括吸附、表面化学反应和产物分子脱附 的一系列表面化学过程。
脱 羧 反 应 的 现 状
热化学脱羧
羧酸负离子机理
三氯乙酸的钠盐在水中完全离解成负离 子,由于三个氯原子具有强的吸电子作用,使 得碳-碳之间的电子云偏向于有氯取代的碳 一边,这样形成的负碳离子就更加稳定,然后 和质子结合形成氯仿,而羧基负离子上的电 子则转移到碳氧之间而形成二氧化碳。
脱 羧 反 应 的 现 状
其它催化脱羧
杂环胺类 杂环碱
脱 羧 反 应 结 合 0305
α-羰基酸脱羧
α-羰基酸脱羧的反应原理与三氯乙酸类似,在α羰基酸分子中,由于氧原子的吸电子效应,羰基与羧基 间的电子云密度较低,碳-碳键易于断裂,从而发生脱羧 反应。2-羟基戊烷乙酸在浓硫酸下脱羧则遵循脱羧反 应的环状过渡态机理。通过六元环过渡态,首先是醇 羟基形成钅羊盐,然后失水成烯,β,γ-不饱和烯酸经六 元环过渡态失羧。
光-电化学脱羧
催 化 作 用
光化学脱羧
电化学脱羧
脱 羧 反 应 的 现 状
催化脱羧
酶催化脱羧
均相络合催化脱羧 多相催化脱羧 其它催化脱羧
脱 羧 反 应 的 现 状
酶催化脱羧
天然酶：乙酰乳酸脱羧酶、丙酮酸 脱羧酶、OMP脱羧酶等 人工酶：模拟酶又称仿酶,是根据酶的结构、 功能以及催化机制,用化学合成法合成的具 有酶催化活性的人工酶制剂。
第6章 生物氧化习题
第6章生物氧化习题第6章生物氧化习题第六章生物氧化复习测试（一）名词释义1.生物氧化2.α-脱羧3.氧化脱羧4.呼吸链5.氧化磷酸化6.底物水平磷酸化7.p/0比值8.氧化磷酸去耦9氢和电子发射器10。
苹果酸天冬氨酸穿梭机（二）选择题a类问题：1．生物氧化co2的产生是：a、 B.有机酸脱羧是在呼吸链的氧化还原过程中产生的c.碳原子被氧原子氧化d.糖原的合成e.以上都不是2.生物氧化的特点不包括：a.遂步放能b.有酶催化c.常温常压下进行d.能量全部以热能形式释放e.可产生atp3.可兼作需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶的辅酶是：a、 nad+b.nadp+c.fadd。
科克。
cytc4。
NADH氧化呼吸链的成分不包括：a．nad+b．coqc．fadd．fe-se．cyt5.以下代谢物经酶去除2h后不能被NADH呼吸链氧化：A.苹果酸B.异柠檬酸C.琥珀酸D.丙酮酸e.A-酮戊二酸6。
丙酮酸转化为乙酸辅酶A的过程如下：a．α-单纯脱酸，b．β-单纯脱酸c．α-氧化脱酸d．β-氧化脱酸e．以上都不是7.以下关于呼吸链的陈述哪项是错误的：A.复合物III和IV由两条呼吸链共享B.它可以抑制cytaa3并阻止电子转移C.氢传输器只传递氢而不传递电子D.cytaa3紧密结合e．atp的产生为氧化磷酸化8.呼吸链中各种细胞色素的电子转移顺序为：A.A→ A3→ B→ C1→ 1/2O2b．b→c1→c→a→a3→1/2o2c．a1→b→c→a→a3→1/2o2d．a→a3→b→c1→a3→1/2o2e ．c→c1→b→aa3→1/2o29.电子根据以下公式转移，可以耦合磷酸化：a.cytaa3→ 1/2o2b。
琥珀酸→ FADC。
CoQ→ cytbd。
SH2→ NAD+E.以上都没有10．关于呼吸链组成成分说法错误的是：a．coq通常与蛋白质结合形式存在b．cyta 与cyta3结合牢固c、铁硫蛋白的半胱氨酸硫与铁原子D相连。
生化习题
1、生物氧化CO2 生成方式有那哪几种？
生物体内CO2的生成来源于有机物转变为含羧基化合物的脱羧作用。
脱羧的方式有四种:
（1）直接脱羧基作用：
α-直接脱羧β-直接脱羧
（2）氧化脱羧基作用:
α-氧化脱羧β-氧化脱羧
2、呼吸链中细胞色素有哪几种？其功能是什么?
细胞色素是一类含有血红素辅基的电子传递蛋白质的总称
在生物氧化反应中，其铁离子可为+2价亚铁离子，也可为+3价高铁离子。
通过这种转变而传递电子。
细胞色素为单电子传递体
根据吸收光谱的不同将细胞色素分为a、b、c三类
Cyta: Cytaa3 功能：复合体Cytaa3除了含有铁卟啉外，还含有铜原子。
cyt. aa3可以直接以O2为电子受体。
Cytb: Cytb562 、Cytb566 、Cytb560 功能：作为复合物III的活性部分组成之一
Cytc: Cytc 、c1功能：cytc通过Fe3+«Fe2+的互变起电子传递中间体作用,将电子传递给细胞色素c 氧化酶。
考研科目动物生物化学 第9章 生物氧化
铁硫蛋白 (iron-sulfur protein)
Fe2S2,
Fe4S4 Fe4S4
铁硫蛋白通过Fe3+ 和Fe2+变化起传递电 子的作用。
辅酶Q (CoQ)
辅酶Q又称泛醌(ubiquinone)，是 脂溶性化合物。CoQ的功能是作为氢传 递体：
CoQ + 2H
CoQH2
辅酶Q既接受NADH脱氢酶的氢，还接受线 粒体其他脱氢酶（琥珀酸-Q还原酶）脱下的氢。
部位I：NADH和辅酶Q之间 部位II：辅酶Q和cyt-c1之间 部位III： cyt-a 和 O2 之间
（3）氧化磷酸化的偶联机理
① 化学偶联假说(chemical coupling hypothesis)
电子传递和ATP生成的偶联是通过一 系列连续的化学反应形成一个高能共价中 间物，这个中间物随后又裂解将其能量供 给ATP的合成。
NADH：，分子Pi和ADP生成分子 ATP，。
FMN：分子Pi和ADP生成分子ATP，。
（2）氧化磷酸化的偶联部位
当电子从一个氧化还原电位较低的 还原型递体转移到较高电位的氧化型递 体时，就有负自由能变化，即能量的释 放。
△
△
△
推动ADP磷酸化形成ATP所需的 标准自由能大约在
ADP形成ATP的部位
- Ⅲ---
--
延胡索酸 琥珀酸
H2O 1/2O2+2H+
Cyt氧化酶
Cyt还原酶
ADP+Pi
-
催化 F1 ATP
ATP
H+
化学渗透假说的要点是：
A H+和电子的传递体按一定的顺序 排列在线粒体内膜上，氧化磷酸化 作用的进行需有完整的线粒体。
三羧酸循环中脱羧反应和脱氢反应
三羧酸循环中的脱羧反应和脱氢反应一、引言三羧酸循环（TCA循环）是生物体内一种非常重要的代谢途径，它在细胞呼吸中发挥着至关重要的作用。
在三羧酸循环中，脱羧反应和脱氢反应是两个核心步骤，它们负责将乙酰辅酶A氧化成二氧化碳和水，并产生大量还原型辅酶NADH和FADH2。
这两种辅酶又很大程度上参与了线粒体内细胞呼吸链的工作。
本文将就三羧酸循环中的脱羧反应和脱氢反应展开全面的评估，并从浅入深地探讨这一主题。
二、脱羧反应（一）脱羧反应的定义和作用脱羧反应是三羧酸循环中的一种重要反应，它主要发生在异丙酰辅酶A脱羧酶作用下。
在这一反应中，乙酰辅酶A经过一系列酶催化作用，失去两个碳原子，生成丙酮酸。
这是三羧酸循环中的第一步脱羧反应，也是将有机物氧化为二氧化碳的关键步骤。
（二）脱羧反应的化学方程式和催化酶脱羧反应的化学方程式如下：乙酰辅酶A + GDP + Pi + NAD+ →羧基-辅酰胺 + CoA + NADH + CO2 + GTP脱羧反应主要由异丙酰辅酶A脱羧酶催化。
（三）脱羧反应的生物学意义脱羧反应将乙酰辅酶A氧化成丙酮酸的也产生了两分子还原型辅酶NADH。
这些还原型辅酶又可以进入线粒体内的细胞呼吸链，产生更多的三磷酸腺苷（ATP），为细胞提供充足的能量。
三、脱氢反应（一）脱氢反应的定义和作用脱氢反应是三羧酸循环中的另一个重要反应，它主要包括4个脱氢酶作用。
这些脱氢反应将丙酮酸、柠檬酸等有机酸氧化成了辅酰胺、嘌呤核苷酸二磷酸酶和α-麦角甾酮。
这是三羧酸循环中的另一关键步骤，也是细胞呼吸链所需的还原剂NADH和FADH2的主要生成途径。
（二）脱氢反应的化学方程式和催化酶脱氢反应的化学方程式如下：A酶-乙酰辅酶A + NAD+ ⇒ A酶-辅酰胺 + NADH + CO2脱氢反应主要由乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、橙酸脱氢酶和莽草酸脱氢酶催化。
（三）脱氢反应的生物学意义脱氢反应将有机酸氧化成了辅酰胺、嘌呤核苷酸二磷酸酶和α-麦角甾酮，产生了很多还原型辅酶NADH和FADH2。
生物化学第八章 生物氧化
1 O2 2
H2O
实测得FADH2呼吸链： P/O~ 2
FADH2
线粒体是真核细胞的一种细胞器，是生物氧化和能 量转换的主要场所。是组织细胞的“发电厂”。 线粒体内，外膜的化学组成有显著的区别; 外膜：磷脂，胆固醇含量高，蛋白质含量低 内外膜间隙：腺苷酸激酶，核苷酸激酶等 内膜：有些脱氢酶，氧化呼吸链有关的酶， ATP 合成酶 基质： 催化糖有氧分解，脂肪酸氧化，氨基酸分 解和蛋白质生物合成的酶
3
二、生物氧化的一般过程
主要解决三个问题：
1．代谢物中C如何在酶催化下生成CO2；
2．细胞如何利用O2将代谢物中的H氧化成H2O；
3．氧化产生的自由能怎样被收集、转换和储存。
4
生物氧化的三个阶段
脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解 成基本结构 单位
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰 CoA等）
31
2. 高能化合物
生化反应中，在水解时或基团转移反应中可释
放出大量自由能（ >20 千焦 / 摩尔）的化合物称为 高能化合物。
32
高 能 化 合 物 类 型
33
3. ATP的特点
在 pH=7 环 境 中 ， ATP 分子中的三个磷 酸基团完全解离成带 4个负电荷的离子形 式 （ ATP4-）， 具 有 较大势能，加之水解 产物稳定，因而水解 自由能很大（ ΔG°′= -30.5千焦/摩尔）。
34
4.ATP的特殊作用
在机体的能量代谢中， ATP 就好像能量通币， 高能化合物虽有多种，只有 ATP 可为一切生 理机能与生物合成反应提供能量； ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体
生物化学第六章生物氧化
(还原剂) (氧化剂)
可写成 A2+ B3+
A3+
B2+
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9
第三节 生成ATP的氧化体系
一、呼吸链的概念
代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所 催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水。由 于此过程与细胞呼吸有关，所以将传递链称为呼吸链， 也叫电子传递呼吸链。
氧化酶，而其它均为不需氧脱氢酶。其中a与 a3很难分开，常写为aa3。
在微粒体中主要为细胞色素b5、p450。p450作用 与aa3类似 。
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细胞色素的结构
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呼吸链复合体
人线粒体呼吸链通过上述5大类成分形成4个复合体。
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P/O比值：每消耗1摩尔原子氧所消耗的无机磷 原子的摩尔数。
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2、氧化磷酸化的偶联机制
内模胞浆侧
化 学 渗 透 学 说内膜基侧2019/11/23
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ATP合酶（复合体Ⅴ）
由F1和F0组成。 F1 在线粒体内膜基质 侧形成颗粒状突起， 催化ATP的生成。 F膜0镶中嵌。在当线H+粒顺体浓内度 梯度经回流时，γ 亚基发生旋转，3个 β 亚基构象变化， 由紧密结合型变为 开放型，释放ATP。
根据呼吸链各组分的标准氧化还原电位测定（电位越 低越容易失去电子）、利用呼吸链特异性的阻断剂测 定其氧化和还原状态的吸收光谱及离体线粒体各组分 的氧化顺序等实验，确定了呼吸链各组分的排列顺序， 并发现体内存在两条主要的呼吸链。
生物化学 第07章 生物氧化
糖酵解反应全过程
ATP ADP
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
ATP ADP 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖
2×乳酸
磷酸二羟丙酮 2×丙酮酸 2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
3-磷酸甘油醛 2×Pi
2×烯醇式丙酮酸 2×ATP
2×ADP
2×磷酸烯醇式丙酮酸
2× 2-磷酸甘油酸
2×H2O
2×1,3-二磷酸甘油酸 2×ADP
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的不同点
生物氧化
体外氧化
反应条件
温和
反应过程 逐步进行的酶促反应
能量释放 逐步进行
CO2生成方式 有机酸脱羧
H2O
需要
速率
受体内多种因素调节
剧烈 一步完成 瞬间释放 碳和氧结合
不需要
(二)需氧脱氢酶
脑、骨骼肌
苹果酸-天冬氨酸穿梭
苹果酸、 谷氨酸 天冬aa、α-酮戊二酸
NADH+ H+
NADH 氧化呼吸链
2.5
肝脏和心肌组织
相同点 将胞浆中NADH的还原当量转送到线粒体内
高能化合物
含高能磷酸键或高能硫 酸键的化合物称为高能 化合物
概念：水解时释放的能量 大于21kJ/mol的化学键称 为高能键，常用符号“~” 表示。
细胞色素的传递方向
笔洗一洗AA散 b、c1、c、aa3
洗一洗
4. Cyt在呼吸链中的作用
2Cyt-Fe3++2e
2Cyt-Fe2+
2Cytaa3-Fe2+ +1/2O2 2Cytaa3-Fe3+ +O2-
2-生物氧化
氧化（Oxidation)
（1）加氧（氧化）（oxidation）
线粒体有两层膜，外膜对小分子（Mr5000） 和离子为自由透过。内膜对大多数小分子及离 子不透过（包括H+），只有内膜上存在特异运 输体的物质可以透过。内膜上含有呼吸链和 ATP合成酶。
线粒体基质含有丙酮酸脱氢酶复合物和柠檬 酸循环途径、脂肪酸-氧化途径、氨基酸氧化 途径及酵解以外所有能量物质氧化途径。
以烟酰胺核苷酸为辅酶的脱氢酶
2H 代谢物－2H
已氧化代谢物
NAD or
NADP
脱氢酶
NADH+H+
or NADPH+H+
2H
传递体－2H
1 2
O2
传递体
H2O
2H
以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶
1 需氧黄酶(aerobic flavoenzyme) 2H
代谢物－2H 已氧化代谢物
FMN or FAD 需氧黄酶
+ CoASH + NAD+
O
H3C C ~SCoA +NADH+H++CO2
乙酰辅酶
2. -氧化脱羧
OH
HOOC
H2 C CH
苹果酸
COOH + NADP+
O
苹果酸酶
H3C C COOH + CO2 + NADPH+H+ +
6生物化学习题（答案）
6生物化学习题（答案）5 糖类分解代谢一、名词解释1、糖酵解途径：是在无氧条件下，葡萄糖进行分解，形成2分子丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应。
2、柠檬酸循环：是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化生成CO2的酶促反应的循环系统，该循环的第一步反应是由乙酰CoA和草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
3、糖的有氧氧化：糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。
是糖氧化的主要方式。
4、磷酸戊糖途径：是指机体某些组织（如肝、脂肪组织等）种一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH和核糖-5-磷酸的途径。
该途径包括氧化和非氧化两个阶段，在氧化阶段，葡萄糖-6-磷酸转化为核酮糖-5-磷酸和CO2,并生成两分子的NADPH；在非氧化阶段，核酮糖-5-磷酸异构化生成核糖-5-磷酸或转化为酵解中的两个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
5、发酵：厌氧有机体把糖酵解生成NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛，使之生成乙醇的过程称之为乙醇发酵。
如果将氢交给丙酮酸生成乳酸则叫乳酸发酵。
二、填空1、糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是磷酸果糖激酶、己糖激酶和丙酮酸激酶。
2、3-磷酸甘油醛脱氢酶酶催化的反应是EMP途径中的第一个氧化反应。
3、糖酵解中催化作用物水平磷酸化的两个酶是磷酸甘油酸激酶和丙酮酸激酶。
4、在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成A TP的高能化合物是1,3-二磷酸甘油酸和PEP。
5、糖酵解在细胞的细胞质中进行，该途径是将葡萄糖转变为丙酮酸，同时生成ATP和NADH的一系列酶促反应。
6、丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于3-磷酸甘油醛的氧化。
7、TCA循环的第一个产物是柠檬酸。
由柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶，和α-酮戊二酸脱氢酶所催化的反应是该循环的主要限速反应。
8、TCA循环中有二次脱羧反应，分别是由异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶催化。
脱去的CO2中的C原子分别来自于草酰乙酸中的C1和C4。
脱羧作用简介
脱羧作用简介
目录
•1拼音
•2英文参考
•3注解
1拼音
tuō suō zuò yòng
2英文参考
decarboxylation
3注解
脱羧作用亦称脱羧反应，是从有机酸中脱掉CO2的反应。
其一般形式是在羰基或氨基的邻接末端羧基被脱掉。
有机酸脱羧时，最后生成醛，（直接脱羧RCOCOOH→RCHO CO2。
如丙酮酸脱羧酶），或是生成新的有机酸（氧化脱羧：RCOCOOH X H2O→RCOOH CO2 XH2。
如6磷酸葡糖酸脱氢酶）。
氨基酸脱羧时直接产生对应的胺类。
在氧化性脱羧中，这里X是NAD，NADP等。
也有 1／2O2或磷酸替代X H2O（如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶：草酰乙酸磷酸→磷酸烯醇式丙酮酸H2O CO2）参与反应的。
在发酵和呼吸中放出的CO2，腐生菌所生成的胺是重要的脱羧反应例子。
二氧化碳的固定就是由脱羧酶所引起的逆反应过程，此外，还有不同的羧化（固定二氧化碳）途径。
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脱羧反应
脱酸反应羧酸分子脱去羧基 (一COOH)放出二氧化碳的反应叫脱羧反应：R-COOH→RH+CO₂脱羧反应是有机化学的一类重要反应，随着研究的不断深入 , 对不同脱羧反应的机理与调控途径有了更细微的了解 ,脱羧反应的应用也越来越广，现已广泛地应用于化工、生物、医药、食品等领域。
脱羧反应之所以能够发生 ,是由其分子结构决定的。
一般情况下 ,羧酸中的羧基较为稳定 ,不易发生脱羧反应 ,但在特殊条件下 ,羧酸能脱去羧基(失去二氧化碳) 而生成烃。
一、从分子结构来分析脱羧反应为什么能够发生在羧酸分子中，羧基中的碳原子是 SP2杂化的，它的三个 SP2杂化轨道分别与烃基及两个氧原子形成三个σ键，这三个σ键同在一个平面上，碳原子剩下的一个 P电子与氧原子的一个 P电子形成了羰基 ( )中的π键，羧基中的一OH的氧上有一对孤电子，可与羰基上的π键形成 P一π共轭体系。
羧基的结构羧基负离子的结构由于 P一π共轭效应，OH的氧原子的电子云向羰基移动，增强了0一H键的极性，有利于氢原子的离解，使羧酸比醇酸性强。
当羧基上的H离解后，P一π共轭作用更加完全，两个C一0键的键长完全平均化，羧酸根负离子更加稳定。
从上可见，羧酸分子结构的一个特点是：具有 P一π共轭效应的是比较稳定的部分，当受热时可以作为CO2整体脱去。
CO2脱去后，中心碳原子转为SP杂化，碳原子的两个SP杂化轨道分别与两个氧原子形成两个σ键，分子呈直线型，碳原子以未参与杂化的两个P轨道，分别与两个氧原子的 P轨道形成两个四电子三中心大π键(π43)。
这是一个非常稳定的结构。
从热力学的观点看，越稳定的越容易形成，所以脱羧反应能够发生。
脱羧反应的共价键断裂有两种方式：一种是异裂，即反应按离子型反应历程进行；一种是均裂，即反应按游离基型反应历程进行。
1、离子型反应历程大多数脱羧反应属于离子型反应历程。
有实验表明：这类脱羧反应属于单分子反应。
反应过程大致为：羧酸先离解生成羧酸根负离子和氢离子，羧基负离子（）具有一个π43键一并且是一个供电的基团，使共价键发生异裂，生成烃基负离子并释放出CO2 ，最后烃基负离子获得氢离子使反应完成。
理学生物氧化与氧化磷酸化
细胞色素传递电子机理：
+e
+e
Fe3+ －e
Fe2+
Cu2+
Cu+
－e
细胞色素c氧化酶
二、呼吸链的电子传递顺序 呼吸链的各组分在线粒体内膜上是按一定顺序
排列的，在线粒体内膜上主要有两条呼吸链：
NADH呼吸链和FADH2呼吸链
FADH2呼吸链 FADH2
↓ FeS ↓ NADH→FMN→FeS→CoQ→Cytb→FeS→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2
细胞色素
b- c1 - c-aa3 2Fe2&43;
电
子
传
递
琥珀酸等
FMN
Fe-S
链
中
复合物 II
琥珀酸-辅酶Q
各
还原酶
中
间
体
的
顺
序
NADH
FMN Fe-S CoQ
复合物 I
NADH 脱氢酶
Cyt b Fe-S Cyt c1
复合物 III
辅酶Q-细胞色素 还原酶
Cyt c
复合物 IV
脱氢
COOH
COOH
OC H CHH3
➢脱电子
C O + 2H CH3
Fe2+
Fe3+ + e
➢加氧
RH + O2 + 2H+
ROH +H2O
上述反应总是氧化与还原反应偶联；需酶（需氧脱氢 酶、不需氧脱氢酶、加氧酶等）催化。
四、 高能化合物 ➢ 高能化合物：一般将水解时能够释放21 kJ
/mol（5千卡/mol)以上自由能（G’< -21 kJ / mol）的化合物称为高能化合物。
脱羧反应的名词解释
脱羧反应的名词解释脱羧反应，是有机化学中一种重要的化学转化过程。
它指的是有机酸分子中的羧基（COOH）从分子中被移除的化学反应。
这个反应可以通过多种方法实现，例如加热、催化剂的作用或者其他外部因素的引入。
1. 脱羧反应的基本原理脱羧反应的基本原理是将含有羧基的有机酸转化为其他化合物，同时释放出一分子的CO2气体。
这个过程是通过羧基的脱去实现的，使有机酸分子中的碳原子数减少一个。
这种反应对于有机合成非常重要，因为可以通过脱羧反应制备各种有机化合物，包括酮、醇、醚等等。
2. 脱羧反应的机理脱羧反应的机理主要有三种方式：酸性脱羧、酶催化脱羧和氧化脱羧。
在酸性脱羧中，酸催化下的酸中和反应使羧基失去水合性质，形成酸中和的中间体，并经过质子化来脱羧生成产物。
酶催化脱羧是利用特定酶的作用，将有羧基的底物转化为产物，常见的酶包括氧化酶、去羧酶等。
氧化脱羧是通过氧化剂的作用引发反应，将有机酸中的羧基氧化为CO2并去除。
3. 脱羧反应的应用脱羧反应在有机合成中有广泛的应用。
它可以用来合成酮类化合物，通过酸性条件下加热羧酸可以脱羧生成酮。
此外，脱羧反应还可以用于醇的合成，通过酸性醇缩合反应，羧酸可以转化为醇。
氧化脱羧反应则是一种有效的氧化方法，可以将含有羧基的化合物氧化为醛、酮等化合物。
4. 脱羧反应的局限性脱羧反应的过程中，有机酸中的羧基被移除，因此生成的产物中必然缺少了一个碳原子。
这意味着脱羧反应不适用于希望保留原有碳框架的化合物合成。
此外，在酸性酸性条件下，还容易引发其他副反应，导致产率下降。
结束语脱羧反应作为有机化学中的一种重要反应，广泛应用于有机合成领域。
通过研究脱羧反应的机理，并结合拓展方法，可以实现对有机酸的快速高效转化，为有机合成提供了重要的工具。
此外，对脱羧反应的深入了解也有助于我们理解和探索更多有机反应的特性与应用。
氧化脱羧与简单脱羧的区别
关于脱羧反应：丙酮酸脱氢酶系与丙酮酸脱羧酶参与的两种反应的区别
由丙酮酸脱氢酶系催化进行的丙酮酸催化反应是一种特殊的脱羧方式，即氧化脱羧，它与普通的脱羧反应，即普通脱羧有所不同。
氧化脱羧反应由丙酮酸脱氢酶系催化进行，此酶系包含3种不同的酶：丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺乙酰转移酶（E2）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3），以及6种辅助因子：焦磷酸硫胺素（TPP）、硫辛酰胺、辅酶A（COA）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）以及镁离子。
在反应中E1参与丙酮酸的脱羧反应，之后由TPP将反应后的乙酰基连接，乙酰基的羰基与tpp噻唑环上的碳负离子羰基发生加成反应变为羟乙基：
之后经E2催化，tpp将羟乙基送至硫辛酰胺之上，并被其重新氧化成为乙酰基，产生硫酯键，此时的化合物即乙酰二氢硫辛酰胺：
再经E2催化，乙酰基转移，形成乙酰COA：
以上的所有反应只有脱羧反应，并没有涉及H的移动，而丙酮酸脱氢酶系真正的脱氢效果在下一步反应中才体现：
失去了乙酰基的乙酰二氢硫辛酰胺，即二氢硫辛酰胺需要重新氧化为硫辛酰胺再次参与反应，这时需要E3参与催化反应，将二氢硫辛酰胺脱去的氢传递给FAD，使其成为FADH2，而FADH2与NAD+反应，生成NADH和H+：
综上所述在氧化脱氢反应中，既有氧化反应进行，又有脱氢效应进行。
对于简单脱羧反应，此反应参与的酶为丙酮酸脱羧酶，与氧化脱羧不同，在反应过程中，丙酮酸直接与tpp的噻唑环连接，丙酮酸上的羧基在连接之后脱去，生成二氧化碳。
之后羟乙基与tpp分离，生成乙醛。
氧化脱羧表示
氧化脱羧表示一氧化脱羧表示：通过催化剂，使具有两个活泼的碳原子的有机物，降低其中一个碳原子上的两个氢原子，以生成两个新的碳原子为条件的反应。
也是醛、酮类（甲酸酯）、羧酸及其衍生物的重要合成方法之一。
从化学反应的观点看，脱羧反应和氧化反应没有区别，但是它的速率一般较慢，且反应物和产物之间存在着竞争关系，故脱羧常用于合成环己烷衍生物或烯丙醇等较难氧化的底物。
在工业生产中大多用酸催化脱羧，而较少采用碱催化脱羧。
氧化脱羧反应（属于可逆反应）可以这样理解：一个双键上有两个氢原子，并且是连在同一个碳原子上时，反应时只会让其中一个氢原子上的一对电子发生转移，另一个氢原子保持不变，在一定条件下，形成了一个新的键，同时释放出一对电子，生成一个具有新键的分子。
因此，每当两个碳原子被两个相邻的原子（如C、 N、 O、 S、 F等）取代后，一个碳原子就会被两个原子所共用，从而改变了原来的结构，形成了两个碳原子。
在化学式中，以这种共用两个碳原子的碳原子来表示，即写成CO2，中间的字母“ 2”表示共用的两个碳原子，在这个原子上连接一个长横线，表示共用的碳原子的连接方式。
例如，甲烷在反应时，若反应物甲烷中含有一个碳碳双键，则生成物甲烷中含有三个碳碳双键；反之，若反应物甲烷中没有碳碳双键，则生成物甲烷中就没有碳碳双键。
因此，写出来的化学式为CO2。
高中阶段的化学在分析与合成中只占很小比例，因此高中化学对学生的分析能力、逻辑思维能力和抽象概括能力的培养非常重要。
在化学变化过程中，当两个相邻的原子共用的一对电子转移到其中的一个原子上，生成了两个原子的过程称为氧化还原反应。
高中阶段涉及氧化还原反应的知识点包括：氧化剂、还原剂、氧化还原反应和离子反应等。
本文着重讲解氧化剂和还原剂、氧化还原反应和离子反应三个主要知识点。
通过学习和研究相关内容，能够了解分析和判断某些化学事实的依据和科学方法，能够对实际问题提出正确的化学猜想和设计简单的实验方案，同时获得关于物质的结构、性质及其变化规律等方面的基础知识。
不参与氧化脱羧的反应
不参与氧化脱羧的反应
氧化脱羧是指由氧化酶催化的蛋白质分子中的氨基酸残基的氧化反应，其中的羧基部分被脱除，形成一分子的一氧化碳和一分子的反应过程中产生的其他产物，通常是酮或醛。
尽管氧化脱羧是生命体中的重要反应之一，但也有许多不参与氧化脱羧的反应存在。
氧化脱羧需要氧化酶的催化作用，因此不参与氧化酶反应的分子将不会发生氧化脱羧反应。
例如，甲酸和乙酸分别是甲酸脱氢酶和乙酸脱氢酶的底物，它们将被催化为一氧化碳和二氧化碳。
但是，乙酸乙酯和甲酸甲酯等酯类分子不会发生氧化脱羧反应，因为它们没有被催化的氧化酶所识别。
一些化学反应是不可能发生氧化脱羧反应的，因为它们不含氨基酸残基。
例如，水和氧气反应的产物是二氧化碳和水，这是一个氧化反应，但不是氧化脱羧反应。
即使是含有氨基酸残基的分子，如果没有特定的酶催化作用，也不会发生氧化脱羧反应。
例如，丙氨酸和天门冬氨酸都是氧化脱羧的底物，但如果没有丙氨酸脱氢酶或天门冬氨酸脱氢酶的催化作用，它们将不会发生氧化脱羧反应。
一些分子在氧化脱羧反应之前会被其他反应改变。
例如，丝氨酸和半胱氨酸可以被磷酸化和硫酰化，这将使它们不再是氧化脱羧的底
物。
有些分子可以被氧化，但不会发生氧化脱羧反应。
例如，酚类化合物可以被氧化为酮或醛，但不会发生氧化脱羧反应，因为它们不含氨基酸残基。
不参与氧化脱羧的反应是多种多样的，从没有特定酶的分子到被改变的底物，再到不含氨基酸残基的分子。
对于研究生命体中的氧化脱羧反应，理解这些不参与反应的分子同样重要，因为它们提供了更广泛的反应背景。
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关于脱羧反应：丙酮酸脱氢酶系与丙酮酸脱羧酶参与的两种反应的区别
由丙酮酸脱氢酶系催化进行的丙酮酸催化反应是一种特殊的脱羧方式，即氧化脱羧，它与普通的脱羧反应，即普通脱羧有所不同。
氧化脱羧反应由丙酮酸脱氢酶系催化进行，此酶系包含3种不同的酶：丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺乙酰转移酶（E2）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3），以及6种辅助因子：焦磷酸硫胺素（TPP）、硫辛酰胺、辅酶A（COA）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）以及镁离子。
在反应中E1参与丙酮酸的脱羧反应，之后由TPP将反应后的乙酰基连接，乙酰基的羰基与tpp噻唑环上的碳负离子羰基发生加成反应变为羟乙基：
之后经E2催化，tpp将羟乙基送至硫辛酰胺之上，并被其重新氧化成为乙酰基，产生硫酯键，此时的化合物即乙酰二氢硫辛酰胺：
再经E2催化，乙酰基转移，形成乙酰COA：
以上的所有反应只有脱羧反应，并没有涉及H的移动，而丙酮酸脱氢酶系真正的脱氢效果在下一步反应中才体现：
失去了乙酰基的乙酰二氢硫辛酰胺，即二氢硫辛酰胺需要重新氧化为硫辛酰胺再次参与反应，这时需要E3参与催化反应，将二氢硫辛酰胺脱去的氢传递给FAD，使其成为FADH2，而FADH2与NAD+反应，生成NADH和H+：
综上所述在氧化脱氢反应中，既有氧化反应进行，又有脱氢效应进行。
对于简单脱羧反应，此反应参与的酶为丙酮酸脱羧酶，与氧化脱羧不同，在反应过程中，丙酮酸直接与tpp的噻唑环连接，丙酮酸上的羧基在连接之后脱去，生成二氧化碳。
之后羟乙基与tpp分离，生成乙醛。