生物化学 生物氧化

生物氧化1、概念有机物质在生物体内氧化分解生成二氧化碳和水并释放出能量的过程。也可称为细胞氧化或细胞呼吸。2、特点活细胞中进行，条件温和酶促反应、ATP逐步释放能量，能量被储存起来二、氧化还原电势和自由能的变化1.自由能（freeenergy）指在恒温恒压下体系可以用来对环境做功的能量,称为自由能。△G<0反应可自发进行标准自由能的变化25℃；一个大气压；反应物、产物浓度均为1mol/l；pH=7.02.氧化还原电势标准氧化还原电势差△E°′与自由能的关系△G°′=-nF△E°′（△E°′越小则△G°′越大，表示反应越不易进行）三、高能化合物p2061、定义：生物体内存在许多化合物，其水解可释生物体内，键水解时能释放21kJ/mol以上键能的化合物称为高能化合物。2、高能化合物的类型：磷氧键型:酰基磷酸化合物(1，3-二磷酸甘油酸、氨甲酰磷酸)焦磷酸化合物 (ATP)烯醇式磷酸化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)磷氮键型: 磷酸肌酸（脊椎动物）磷酸精氨酸（无脊椎动物）这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。硫酯键型:酰基CoA3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸甲硫键型:S-腺苷甲硫氨酸3、ATP的作用：机械功，如细胞运动等分子及离子的主动运输生物大分子的合成发光等活动ATP的水解会产生大量的自由能ATP能量通用货币ATP是磷酸基团转移的中间传递体酶的专一性许多催化需能反应的酶都专一地以ATP为供能物质。ATP在能量转换过程中的特点•ATP是磷酸基团共同的中间传递体•磷酸肌酸与磷酸精氨酸的贮能作用ATP的形成方式底物水平磷酸化:指底物在氧化过程中，因分子内部能量的重新分配而形成了一种高能化合物，通过酶的作用可将其高能磷酸基团转移给ADP而生成ATP的过程.【注意】:无氧分子的参加，也不经过电子传递链，ADP的磷酸化是发生在底物直接氧化的过程。氧化磷酸化：生物氧化中，代谢物脱氢产生的NADH或FADH2经呼吸链传达给O2生成水时，所释放的能量给ADP形成ATP，这种氧化与磷酸化相偶联的作用称为氧化磷酸化。光合磷酸化：光合作用可以产生跨叶绿体中类囊体膜的质子浓度梯度，从而驱动ATP的生成。电子传递链电子传递链：是由一些氧化还原电位不同的氢传递体和电子传递体按一定顺序组成了从供氢体到氧之间传递电子的链称为电子传递链，也称呼吸链一、线粒体的结构外膜（强通透性）蛋白种类少内外膜间隙：由于外膜具有通透性所以间隙中的离子和代谢物的组成与细胞质大体相同。内膜（选择性）（只对O2、CO2通透）蛋白含量非常多，内膜上的脊：电子传递链场所，合成ATP的场所线粒体基质：TCA循环、脂肪酸β氧化、氨基酸氧化等电子载体：（与一些蛋白质结合形成复合物，来催化电子传递链上的反应）包括：NAD+、FMN、FAD、CoQ、Fe-S蛋白、Cyt、铜蛋白。（其中NAD+、FMN、FAD、CoQ既可传递e又可传递H+）电子传递复合物（由电子载体和一些蛋白质组成，属于酶类）复合物Ⅰ（NADH-辅酶Q氧化还原酶）含有电子载体：FMN、Fe-S蛋白传递过程：NADH→FMN→Fe-S→CoQ复合物Ⅰ中复合物Ⅱ（琥珀酸-CoQ氧化还原酶）含有的电子载体FAD、Fe-S蛋白传递过程：琥珀酸→FAD→Fe-S→CoQ复合物Ⅱ中【注意1、该过程不泵H2、该链涉及的代谢途径TCA循环、脂肪酸β氧化】复合物Ⅲ（CoQ-Cytc氧化还原酶或称细胞色素bc复合物）含有的电子载体：Cyt(Cytb、Cytc、Fe-S)电子转移：CoQCytc1CytcQ循环CytbLCytbH复合物Ⅳ（细胞色素C氧化酶）含有的电子载体：Cyta、Cyta3、铜蛋白电子转移Cytc→CuA→Cyta→Cyta3→O2复合物Ⅳ中整体来看，电子传递链：NADH→FMN→Fe-S→CoQFe-SQ→→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3→O2Cytb琥珀酸→FAD→Fe-S→CoQ【