生物氧化的特点、概念与部位

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第六章 生物氧化

第六章   生物氧化

基本内容, 教学手段和时间分配第六章生物氧化第一节概述一、生物氧化的定义物质在生物体内进行的氧化称生物氧化,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。

其中有相当一部分能量可使ADP 磷酸化生成ATP,供生命活动之需,其余能量主要以热能形式释放,可用于维持体温。

二、生物氧化的化学本质与特点(一)本质:生物氧化是发生在生物体内的氧化还原反应 , 因而具有氧化还原反应的共同特征。

并且物质被氧化时总伴随能量的释放。

(二)特点:生物氧化是在活细胞内进行的 , 它与体外氧化相比又有许多不同的特点 :1 、有机物在生物体内完全氧化与在体外燃烧而被彻底氧化 , 在本质上是相同的 ,最终的产物都是 CO2和 H2O, 同时所释放能量的总值也相等;2 、生物氧化在常温、常压、接近中性的 pH 和多水环境中进行;是在一系列酶、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行的;3 、氧化反应分阶段进行 , 能量逐步释放 , 既避免了能量骤然释放对机体的损害 , 又使得生物体能充分、有效地利用释放的能量;4 、生物氧化过程中释放的化学能通常被偶联磷酸化反应所利用 , 贮存于高能磷酸化合物 ( 如 ATP) 中 , 当生命活动需要时再释放出来。

三、生物氧化的方式:生物氧化是在一系列氧化 - 还原酶催化下分步进行的。

每一步反应,都由特定的酶催化。

在生物氧化过程中,主要包括如下几种氧化方式:( 1 )脱氢( 2 )加水( 3 )加氧( 4 )失电子第二节电子传递链细胞内的线粒体是生物氧化的主要场所,主要功能是将代谢物脱下的成对氢原子通过多种酶及辅酶所组成的传递体系的传递,最终与氧结合生成水。

这一系列酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上成链状结构,又由于此过程与细胞呼吸有关,所以称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。

•呼吸链的组成及作用机理线粒体呼吸链可拆分成四个具有传递电子功能的酶复合体,分别是:酶复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ:它们分别是NADH-泛醌还原酶,琥珀酸-泛醌还原酶,泛醌-细胞色素C还原酶,细胞色素C氧化酶。

生物化学 生物氧化

生物化学 生物氧化
ATP生成方式 ➢ 氧 化 磷 酸 化 营 养 物 质 脱 氢 生 成 的 NADH+H+ 或
FADH2,经氧化呼吸链传递电子、泵出质子形成 质子梯度而蕴藏的电化学势能,被ADP利用、磷酸 化生成ATP的过程,是体内生成ATP的主要方式。 实质:氧化呼吸链氧化释能和ADP磷酸化储能的偶联
➢ 底物水平磷酸化 代谢物脱氢或脱水引起分子内部 能量聚集,高能键直接转移给ADP(GDP)磷酸化生 成ATP(GTP)的过程。不经电子传递。
A
B
H+ H+
pH7
H+
H+ H+
H+
H+
H+ H+
H+ H+ H+ H+ H+ +++++ ++
H+浓度梯度
电位梯度
H+ H+
pH8
----- --
H+
H+
H+
H+
ADP+Pi ATP
目录
(3)结合变构机制:
ATP合酶β亚基经“结合变构”机制合成ATP
目录
•H+由膜间隙向基质 回流推动C环逆时针 转动,带动γ在头部 中央孔隙转动;
2H+ SH2 2e- 2Cu2+
O2-
H2O
S
2Cu+
1/2O2
(二)需氧脱氢酶(辅基为FMN或者FAD)
SH2
FMN or FAD
H2O2
S
FMNH2 or FADH2
O2
目录
(三)不需氧脱氢酶
琥珀酸 延胡索酸
FAD

第六章 生物氧化1

第六章 生物氧化1

cyt.a和a3组成一个复合体,除了含有铁卟啉外, 还含有铜原子。cyt.a a3可以直接以O2为电子受体。 在电子传递过程中,分子中的铜离子可以发生 Cu+ Cu2+ 的互变,将cyt.c所携带的电子传递给 O2。
琥珀酸-Q还原酶
琥珀酸是生物代谢过程(三羧酸循环)中产生的中 间产物,它在琥珀酸-Q还原酶(复合物II)催化下, 将两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt, c还原酶、 cyt.c和cyt氧化酶将电子传递到O2。 琥珀酸-Q还原酶也是存在于线粒体内膜上的蛋白复 合物, 它比NADH-Q还原酶的结构简单,由4个不同 的多肽亚基组成。其活性部分含有辅基FAD和铁硫 蛋白。 琥珀酸-Q还原酶的作用是催化琥珀酸的脱氢氧化和 Q的还原。
NADH:还原型
它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得到的产物。 NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子 供体之一。
铁硫蛋白
铁硫蛋白(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的 蛋白质,它与NADHQ还原酶的其它蛋白质组分 结合成复合物形式存在。它主要以 (2Fe-2S) 或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的 无机硫和两个铁原子。铁硫蛋白通过Fe3+ Fe2+ 变化起传递电子的作用
离子载体抑制剂
一类脂溶性物质,位于脂双层中,能结合 质子之外的其他一价阳离子(K+/Na+)等, 从而破坏膜两侧的电位梯度,最终破坏氧 化磷酸化。
氧化磷酸化抑制剂
这类抑制剂对电子传递及ADP磷酸化均有抑 制作用。例如,寡霉素(oligomycin)可与ATP合 酶F1和F0之间柄部的寡霉素敏感蛋白结合,阻止 质子从F0质子通道回流,抑制ATP生成。此时由 于线粒体内膜两侧电化学梯度增高影响呼吸链质 子泵的功能,继而抑制电子传递和分子氧的消耗。

第四章 生物氧化

第四章 生物氧化
是含铁的电子传递体,辅基为铁卟啉的衍生物,铁 原子处于卟啉环的中心,构成血红素。 线粒体呼吸链中主要含有细胞色素a, b, c 和c1等, 它们的辅基分别为血红素A、B和C。 细胞色素主要是通过Fe3+ Fe2+ 的互变起传递电 子的作用的。
① 细胞色素c( Cytc)
它是电子传递链中一个 独立的蛋白质电子载体 ,位于线粒体内膜外表 ,属于膜周蛋白,易溶 于水。 它与细胞色素 c1 含有相 同的辅基,但是蛋白组 成则有所不同。 Cyt 的 铁 卟 啉 一 般 以 非 共价键与酶蛋白结合。 Cytc 例外,以硫醚键共 价结合。
1.单加氧酶 又称羟化酶。可催化氧分子中的1个氧原子 加到底物上,而另一氧原子被NADPH+H+还原生成 H2O。反应通式: RH+O2+NADPH+H+→ROH+H2O+NADP+
2.双加氧酶 又称转氧酶。催化氧分子中2个氧原子, 分别加到底物分子中特定双键的两个碳原子上,使该底 物分子分解成两部分。
它主要以 (2Fe-2S) 或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。铁硫蛋 白通过Fe3+ Fe2+ 变化起传递电子的作用
4.泛醌(CoQ)
(简写为 Q )或辅酶 -Q ( CoQ ):它是电子传递 链中唯一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类 化合物。
这种按一定顺序排列在线粒体内膜上的递氢体和递电 子体构成的连锁反应体系,称为电子传递链( electron transport chain)。此过程与细胞摄取氧密 切相关,又称呼吸链(respiratory chain). 呼吸链中传递氢的酶或辅酶称为递氢体,传递电子的 酶或辅酶称为递电子体。

第一节:生物氧化概述

第一节:生物氧化概述
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 三、氧化还原电位与自由能 四、高能化合物
一切生命活动都需要能量,维持生命活动的能 量主要有两个来源:
光能(太阳能):光合自养生物通过光合作用将光 能转变成有机物中稳定的化学能。
化学能:异养生物或非光合组织通过生物氧化作 用将有机物质(主要是各种光合作用产物)氧化 分解,使存储的稳定的化学能转变成ATP中活跃 的化学能,ATP直接用于需要能量的各种生命活 动。
和Pi的某些电子的能量水平远远小于ATP。 c、H+的低浓度导致ATP4-向分解方向进行。 d、酸酐键溶剂化所需能量小于磷脂键。
总的来说:反应物的不稳定性和产物的稳定性或反应物内的 静电斥力和产物的共振稳定使ATP水解释放大量能量。
以无机磷酸为例说明几种能量近似的 共振形式:
(2)ATP在能量转化中的作用
能荷=
[ATP]+1/2[ADP] [ATP]+[ADP]+[AMP]
腺苷酸库
[ATP]+1/2[ADP] 能荷=
[ATP]+[ADP]+[AMP] ❖能荷是细胞所处能量状态的一个指标,当细胞内的 ATP全部转变为AMP时能荷值为0,当AMP全部转变 为ATP时,能荷值为1。 ❖高能荷抑制ATP的生成,促进ATP的应用,即促进机 体内的合成代谢。
举例:
生物体内一些氧化还原体系的生化氧化还
原电位 E0 P54
三、氧化还原电位与自由能
2、自由能(G):指在一个体系的总能量中,在恒温 恒压条件下能够做功的那一部分能量。 ❖自由能变化(ΔG):
AB ΔG= GB - GA
▪ΔG是衡量反应自发性的标准。 ΔG< 0,放能,自发进行,可以产生有用的功 ΔG >0,吸能,非自发进行,必须供给能量才能进行。 ΔG =0 ,平衡状态

生物化学(生物氧化)

生物化学(生物氧化)
电极电位大小及各种因素的影响用奈斯特方程来表示,其方
程为:
E′=Eº′+
RT
C氧化态
nF In C还原态
(三)氧化还原电位与自由能的关系
△Gº’=-nF △Eº’
三. 高能磷酸化合物
(一)高能磷酸化合物的概念
高能磷酸化合物:一般将水解时释放20.9KJ/mol以上自由 能的化合物称之,含有高能量的键称为高能键,常 用” ~” 符号表示,典型的代表是三磷酸腺苷(ATP)含有 两个高能键。
二、三羧酸循环生成的ATP
乙酰CoA+3NAD++FAD + GDP+Pi+2H2O→
CO2+3NADH+FADH2+GTP+2H++CoASH 每个分子G彻底氧化为H2O和CO2,共能产生: 5(或7)+12.5×2=30(或32)分子ATP
三、三羧酸循环的回补反应
草酰乙酸的回补反应
1、丙酮酸的羧化 图6-25 丙酮酸的羧化
(二)呼吸链 呼吸链(respiratory chain,电子传递链ETC):指代谢物上
脱下的氢(质子和电子)经一系列递氢体或电子传递体按对电 子亲和力渐渐升高的顺序依次传递,最后传给分子氧而生 成水的全部体系。
NADH呼吸链
呼吸链
FADH2呼吸链
图5-17 NADH呼吸链(A)和FADH2呼吸链(B)
第五章 生物氧化
第一节 生物氧化概述 一.生物氧化 (一)生物氧化(biological oxidation):糖、脂、蛋白质等有机 物质在活细胞内氧化分解,产生CO2和H2O并放出能量的 作用称生物氧化。
特点:一系列酶引起的,在活细胞内发生氧化还原反应。 反应部位:真核线粒体、原核细胞膜
(二)生物氧化的方式 1.CO2的生成 脱羧作用:α 脱羧和β 脱羧两种类型 脱羧过程:氧化脱羧 直接脱羧 (1) α 直接脱羧 丙酮酸脱羧反应 (2) β 直接脱羧 草酰乙酸脱羧反应 (3) α 氧化脱羧 丙酮酸氧化脱羧反应 (4) β 氧化脱羧 苹果酸氧化脱羧反应

《生物化学教学》第五章 生物氧化

《生物化学教学》第五章  生物氧化
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例如,哺乳动物细胞内的泛醌中有10个 异戊二烯单位,故该泛醌又被叫做CoQ10。 至于其它细胞,则或为6个,或为8个。
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CoQ能可逆地还原为氢醌,据此而传 递质子和电子。
CoQ在线粒体内膜上未与蛋白质结合 ,又具脂溶性,故可在膜脂中自由泳动。
它不仅是呼吸链中的传递体,而且可以 在膜的内外两侧之间同时传递质子和电子 。
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NADH泛醌还原酶
简写为NADHQ还原酶, 即复合物I, 它的作用是催化NADH的氧化脱氢以及 Q的还原。所以它既是一种脱氢酶,也是 一种还原酶。 NADHQ还原酶最少含有16
个多肽亚基。它的活性部分含有辅基FMN和 铁硫蛋白。
FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质 子,形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以 进一步将电子转移给Q。
2. 电子传递抑制剂
能在某一部位阻断呼吸链中电子传递的物质 即是电子传递抑制剂。
NADH → FMN→ FeS →CoQ → Cytb→ FeS→ Cytc1
I
II
→ Cytc → Cytaa3 →O2 III
例如,位点I处的鱼藤酮、安密妥; 位点II处的抗霉素A; 位点III处的氰化物、CO等.
QH2-cyt. c 还原酶 QH2 + 2 Cyt. c (Fe3+) ==== Q + 2 Cyt. c (Fe2+) + 2H+
QH2-Cyt. c还原酶由9个多肽亚基组成。活性 部分主要包括细胞色素b 和c1,以及铁硫蛋白( 2Fe-2S)。
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线粒体呼吸链
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一般以NADH 呼吸链为最多,存在最为广泛 。

生物化学第七章生物氧化

生物化学第七章生物氧化

生物化学第七章生物氧化适用于高中生物竞赛一、生物氧化的概念和特点:物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化。

与体外燃烧一样,生物氧化也是一个消耗O2,生成CO2和H2O,并释放出大量能量的过程。

但与体外燃烧不同的是,生物氧化过程是在37℃,近于中性的含水环境中,由酶催化进行的;反应逐步释放出能量,相当一部分能量以高能磷酸酯键的形式储存起来。

二、线粒体氧化呼吸链:在线粒体中,由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的,与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。

这些递氢体或递电子体往往以复合体的形式存在于线粒体内膜上。

主要的复合体有:1.复合体Ⅰ(NADH-泛醌还原酶):由一分子NADH还原酶(FMN),两分子铁硫蛋白(Fe-S)和一分子CoQ组成,其作用是将(NADH+H+)传递给CoQ。

铁硫蛋白分子中含有非血红素铁和对酸不稳定的硫。

其分子中的铁离子与硫原子构成一种特殊的正四面体结构,称为铁硫中心或铁硫簇,铁硫蛋白是单电子传递体。

泛醌(CoQ)是存在于线粒体内膜上的一种脂溶性醌类化合物。

分子中含对苯醌结构,可接受二个氢原子而转变成对苯二酚结构,是一种双递氢体。

2.复合体Ⅱ(琥珀酸-泛醌还原酶):由一分子琥珀酸脱氢酶(FAD),两分子铁硫蛋白和两分子Cytb560组成,其作用是将FADH2传递给CoQ。

细胞色素类:这是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质,为单电子传递体。

细胞色素可存在于线粒体内膜,也可存在于微粒体。

存在于线粒体内膜的细胞色素有Cytaa3,Cytb(b560,b562,b566),Cytc,Cytc1;而存在于微粒体的细胞色素有CytP450和Cytb5。

3.复合体Ⅲ(泛醌-细胞色素c还原酶):由两分子Cytb(分别为Cytb562和Cytb566),一分子Cytc1和一分子铁硫蛋白组成,其作用是将电子由泛醌传递给Cytc。

4.复合体Ⅳ(细胞色素c氧化酶):由一分子Cyta和一分子Cyta3组成,含两个铜离子,可直接将电子传递给氧,故Cytaa3又称为细胞色素c氧化酶,其作用是将电子由Cytc传递给氧。

生物化学之生物氧化(唐炳华)

生物化学之生物氧化(唐炳华)



生物氧化
Biological Oxidation
目录
第一节
生物氧化的概念
概述
物质在生物体内进行氧化称生物氧化,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。
目录
生物氧化示意图

脂肪
蛋白质
O2
CO2和H2O ADP+Pi
能量
ATP
热能
目录
一、生物氧化的特点
ADP控制氧化磷酸化速度
(三)甲状腺激素
Na+,K+–ATP酶和解偶联蛋白基因表达均增加。
(四)线粒体DNA突变
与线粒体DNA病及衰老有关。
目录

ATP的利用
ATP
营养物质生 物氧化
肌酸 磷酸 肌酸
~P
氧化磷酸化 底物水平磷酸化
ADP
~P
生物体内能量的储存和利 用都以ATP为中心。
机械能(肌肉收缩) 渗透能(物质主动转运) 化学能(合成代谢) 电能(生物电) 热能(维持体温)
能 能 能
氧化磷酸化偶联部位
ATP
ATP
ATP
目录
NADH氧化呼吸链: P/O ≈ 3, 有3个偶联部位, 生成3分子ATP; FADH2氧化呼吸链: P/O ≈ 2, 有2个偶联部位, 生成2分子ATP。
目录

氧化磷酸化的偶联机理
化学渗透假说
电子经呼吸链传递时,可将质子(H+)从线粒
体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电
ATP合酶的工作机制
目录
四、影响氧化磷酸化的因素
(一)抑制剂
1. 呼吸链抑制剂

生物氧化的概念和特点(一)

生物氧化的概念和特点(一)

生物氧化的概念和特点(一)
生物氧化的概念和特点
一、生物氧化的概念 1. 生物氧化是指生物体内在新陈代谢过程中,有机物质通过与氧气发生化学反应而释放出能量的过程。

2. 生物氧化是一种氧化还原反应,其中有机物质被氧气氧化,同时氧气被还原产生水。

3. 生物氧化是细胞呼吸的最后一步,将有机物质中的化学能转化为三磷酸腺苷(ATP)的化学能。

二、生物氧化的特点 1. 高效能产能:生物氧化反应是细胞内能量产生的主要途径,通过细胞呼吸过程可以高效地产生ATP能量。

2. 氧气依赖性:生物氧化反应需要氧气的参与,没有氧气的情况下无法进行正常的细胞呼吸过程。

3. 燃烧过程:生物氧化反应与燃烧反应有相似之处,都是有机物质与氧气的氧化反应,只是生物氧化反应是在生物体内进行的。

4. 产生水和二氧化碳:生物氧化反应的产物包括水和二氧化碳,水是氧气还原的产物,二氧化碳是有机物质被氧化后释放出来的。

5. 能量释放顺序:生物氧化反应是通过一系列产生高能磷酸键的反应,将有机物质中的化学能转化为ATP能量。

6. 发生在细胞内膜:生物氧化反应大部分发生在细胞线粒体的内膜上,其中线粒体的内膜系统具有高度结构化和功能特异性。

综上所述,生物氧化是细胞内在新陈代谢过程中,有机物质与氧气发生氧化还原反应,并释放出能量的过程。

它具有高效能产能、氧
气依赖性、类似燃烧过程、产生水和二氧化碳、能量释放顺序、发生在细胞内膜等特点。

生物氧化特点和部位、生物氧化的酶类和体系

生物氧化特点和部位、生物氧化的酶类和体系

生物氧化特点和部位、生物氧化的酶类和体系生物氧化的特点和部位1.概念:有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水,并释放出大量能量的过程称为生物氧化(biological oxidation)。

又称细胞呼吸或组织呼吸。

2.特点:生物氧化和有机物质体外燃烧在化学本质上是相同的,遵循氧化还原反应的一般规律,所耗的氧量、最终产物和释放的能量均相同。

(1)在细胞内,温和的环境中经酶催化逐步进行。

(2)能量逐步释放。

一部分以热能形式散发,以维持体温,一部分以化学能形式储存供生命活动能量之需(约40%)。

(3)生物氧化生成的H2O是代谢物脱下的氢与氧结合产生,H2O也直接参与生物氧化反应;CO2由有机酸脱羧产生。

(4)生物氧化的速度由细胞自动调控。

3.部位:在真核生物细胞内,生物氧化都是在线粒体内进行,原核生物则在细胞膜上进行。

生物氧化的酶类和体系酶类:重要的为氧化酶和脱氢酶两类,脱氢酶尤为重要。

氧化酶为含铜或铁的蛋白质,能激活分子氧,促进氧对代谢物的直接氧化,只能以氧为受氢体,生成水。

重要的有细胞色素氧化酶,可使还原型氧化成氧化型,亦可将氢放出的电子传递给分子氧使其活化。

心肌中含量甚多。

此外还有过氧化物酶、过氧化氢酶等。

脱氢酶分需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶。

前者可激活代谢物分子中的氢,与分子氧结合,产生过氧化氢。

在无分子氧时,可利用亚甲蓝为受氢体。

需氧脱氢酶皆以FMA或FAD为辅酶。

不需氧脱氢酶可激活代谢物分子中的氢,使脱出的氢转移给递氢体或非分子氧。

一般在无氧或缺氧环境下促进代谢物氧化。

大部分以NAD或NADP为辅酶。

体系:有不需传递体和需传递体的两种体系。

不需传递体的最简单,在微粒体、过氧化酶体及胞液中代谢物经氧化酶或需氧脱氢酶作用后脱出的氢给分子氧生成水或过氧化氢。

其特点是不伴磷酸化,不生成A TP,主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。

需传递体的最典型的是呼吸链。

是在线粒体经多酶体系催化,即通过电子传递链完成,与ATP的生成相关。

第六章 生物氧化

第六章   生物氧化

E0‘(V)
-0.32 -0.219 -0.219
氧化还原对
Cyt c1 Fe3+ /Fe2+ Cyt c Fe3+ /Fe2+ Cyt a Fe3+ /Fe2+
E0‘(V)
0.22 0.254 0.29
Cyt bL(bH) Fe3+/Fe2+
Q10 /Q10H2
0.05(0.10)
0.06
Cyt a3 Fe3+ /Fe2+
FMN(FAD)的结构:
CH2OPO32H H H C C C CH2 H3C N N O OH OH OH
N H3C N
异 咯 嗪
O
异咯嗪环的作用:
FMN/FAD
FMNH /FADH
FMNH 2/FADH
2
(氧化型)
(还原型)
铁硫蛋白 铁硫蛋白(Fe-S)共有
9种同工蛋白;分子中
含有由半胱氨酸残基硫
目录
泛醌从复合体Ⅰ、Ⅱ募集还原当量和电子并穿 梭传递到复合体Ⅲ。
电子传递过程:CoQH2→(Cyt bL→Cyt bH)
→Fe-S →Cytc1→Cytc
目录
细胞色素类:
这是一类以铁卟啉为辅基的酶。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。
R=H: NAD+;
R=H2PO3: NADP+
目录
NAD+(NADP+)和NADH(NADPH)相互转变
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
目录
FMN结构中含核黄素,发挥功能的部位是异 咯嗪环,氧化还原反应时不稳定中间产物是 FMNH· 。在可逆的氧化还原反应中显示3种分子状 态,属于单、双电子传递体。

生物氧化

生物氧化

生物氧化(biologicaloxidation)一、生物氧化概述1、概念物质在生物体内进行的氧化反应就叫生物氧化。

方式:加氧、脱氢、脱电子2、作用及意义线粒体内氧化——伴有ATP的生成(能量代谢)线粒体外氧化——主要在过氧化酶体、微粒体及胞液中进行(代谢物的氧化及药物、毒物的生物转化)3、生物氧化特点(1)在细胞内适宜的环境中(体温、PH近中性)(2)酶促反应(3)能量逐步释放(4)生物氧化中生成的水由脱下的H和O结合产生,CO2由有机酸脱羧产生(5)遵循氧化还原反应的一般规律二、生成ATP的氧化磷酸化体系1、氧化呼吸链概念代谢物脱下的H通过多种酶与辅酶所催化的连锁反应逐步传递,最终与O结合成水,此过程与细胞呼吸有关2、氧化呼吸链组成及排列顺序氧化呼吸链位于线粒体内膜上,由四种复合体(Ⅰ-Ⅳ)和两种游离成分组成(CoQ、Cytc)氧化呼吸链分两种:NADH氧化呼吸链NADH→FMN(Fe-S)→Q→b→c1→c→aa3→O2琥珀酸氧化呼吸链(FADH2氧化呼吸链)succinic acid→FAD(Fe-S)→Q→b→c1→c→aa3→O23、氧化磷酸化概念代谢物脱下的氢经呼吸链传递给氢生成水,同时伴有ADP磷酸化成ATP,此过程称氧化磷酸化。

(oxidative phosphrylation)4、氧化磷酸化的欧联部位偶联部位分别是NADH+H+ CoQ, CoQ Cytc, Cytaa3 O2即氧化磷酸化偶联部位发生在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内。

NADH氧化呼吸链偶联部位为3个,琥珀酸氧化呼吸链偶联部位为2个。

5、氧化磷酸化偶联机制PeterMitchell提出的化学渗透学说(chemiosmotic hypothesis)。

该学说要点是电子沿呼吸链传递时可将质子H+从线粒体内膜基质侧泵到内膜外侧,产生膜内外跨膜电位差,以此储存能量,当内膜外侧的质子H+顺浓度梯度经ATP合酶F0质子通道回流时,F1催化ADP和Pi生成ATP。

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生物氧在生物体细胞内氧化分解产生二氧化 碳、水,并释放出大量能量的过程称为生物氧化(biological oxidation) 。 又称细胞呼吸或组织呼吸。 2.特点:生物氧化和有机物质体外燃烧在化学本质上是 相同的,遵循氧化还原反应的一般规律,所耗的氧量、最终 产物和释放的能量均相同。 (1)在细胞内,温和的环境中经酶催化逐步进行。 (2)能量逐步释放。一部分以热能形式散发,以维持 体温,一部分以化学能形式储存供生命活动能量之需(约 40%) 。 (3)生物氧化生成的 H2O 是代谢物脱下的氢与氧结合 产生, H2O 也直接参与生物氧化反应;CO2 由有机酸脱羧产
生。
(4)生物氧化的速度由细胞自动调控。 3.部位:在真核生物细胞内,生物氧化都是在线粒体内进行,原核生物则
在细胞膜上进行。
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