第5章 生物氧化

生物氧化第5章自主学习1、什么是生物氧化？2、生物氧化的三个阶段？3、生物氧化的特点？4、什么是呼吸链？5、呼吸链的组成包括哪五类？6、线粒体中有哪两条重要的呼吸链？概述

一、生物氧化的概念营养物质在生物体内彻底氧化成CO2

和H2O，并释放能量的过程称为生物氧化。线粒体生物氧化：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。非线粒体生物氧化：代谢物或药物和毒物等通过氧化反应进行生物转化。三、生物氧化的特点1.在活细胞的水溶液内进行2.在pH近中性及体温条件下进行3.过程是逐步进行的酶促反应4.不需高温、强酸、强碱、强氧化剂5.能量是逐步释放的6.反应必须有水参加生物氧化与体外燃烧的比较生物氧化体外燃烧反应条件

温和剧烈

(体温、pH近中性)(高温、高压)反应过程

逐步进行的酶促反一步完成能量释放

逐步进行瞬间释放

(化学能、热能）（热能）CO2生成方式

有机酸脱羧碳和氧结合H2O

需要不需要

第2节线粒体生物氧化体系

一、生物氧化过程中水的生成呼吸链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续进行的链式反应逐步传递，最终与氧结合生成水。由于此过程与细胞呼吸有关，所以将此传递链称为呼吸链。又称为电子传递链2H

2H++2e（一）呼吸链的组成成分1.NAD+和NADH+能可逆地加氢还原或脱氢氧化，是递氢体。2H2.FMN和FAD是黄素酶的辅基，可接受2个质子和2个电子。在呼吸链链中起递氢作用。

FAD/FMN

FADH2/FMNH2+2H-2H-2H+2H3.铁硫蛋白（Fe-S）铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中铁原子可进行Fe2+

Fe3++e反应传递电子。4.泛醌（辅酶Q）在呼吸链链中起递氢作用OCH3CH3H3COH3COO（CH2CH=CCH2）nHOOH3COH3COCH3RH3COH3COOHOHCH3R+2H-2H5.细胞色素（Cyt）Cyt的本质

细胞色素=酶蛋白+血红素

Cyt的分类

30多种b类：b、b1～7、P450…a类：a、a1、a2、a3…c类：c、c1、c2、…

Cyt的存在部位线粒体（a、a3、b、c、c1）微粒体（b5、P450）Cyt在呼吸链中的作用2Cyt-Fe3++2e→2Cyt-Fe2+

2Cytaa3-Fe2++1/2O2→2Cytaa3-Fe3++O2-

Cyt传递电子顺序Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2Cytaa3（细胞色素氧化酶）

呼吸链中唯一直接将e传递给O2

（二）体内两条呼吸链1.NADH氧化呼吸链由复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及Q和Cytc组成递氢体和递电子体的排列顺序SH2NAD+FMNH2CoQ2Cyt-Fe2+1/2O2

（Fe-S）SNADHFMNCoQH22Cyt-Fe3+O2-（Fe-S）NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合Ⅳ→O22.琥珀酸氧化呼吸链（FADH2氧化呼吸链)由复合体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组成递氢体和递电子体的排列顺序(琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2)琥珀酸

FADCoQH22Cyt-Fe3+O2-（Fe-S）b延胡索酸FADH2CoQ2Cyt-Fe2+1/2O2（Fe-S）b第二节生物氧化过程中ATP的生成与能量的利用和储存（一）ATP的生成方式1.底物水平磷酸化直接将代谢物分子中的能量转移至ADP（或GDP），生成ATP（或GTP）的过程。1,3-二磷酸甘油酸(1,3-DPG)OPO3

2-ADPATP

磷酸甘油酸激酶

3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸ADPATP丙酮酸激酶(Mg2+,K+)

烯醇式丙酮酸2.氧化磷酸化在线粒体中，代谢物脱下的2H经呼吸链的传递交给氧生成水时所释放的能量使ADP磷酸化生成ATP的过程。它是体内生成ATP的主要的方式。AH22H(2H++2e)A呼吸链O212能量ADP+PiATP氧化磷酸化偶联H2O（二）氧化磷酸化的偶联部位1.P/O比值指物质氧化时,每消耗1mol