第二章生物氧化(电子传递与氧化磷酸化)教学提纲
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生物氧化与氧化磷酸化一、教学大纲基本要求教学大纲基本要求讲解生物氧化与氧化磷酸化,1.生物能学简介,包括化学反应的自由能,自由能变化与化学反应平衡常数的关系,标准自由能变化的加和性,高能磷酸化合物,生物氧化的概念和特点。
2.线粒体电子传递,包括线粒体电子传递过程,电子传递链,电子传递链有关的酶和载体,电子传递链的抑制剂。
3.氧化磷酸化作用,包括氧化磷酸化的,P/O比和由ADP形成ATP的部位,电子传递和ATP形成的偶联及调节机制概念,氧化磷酸化的偶联机理,氧化磷酸化的解偶联。
二、本章知识要点1、本章概述有机物分子在生物细胞内被逐步氧化生成CO2,并释放出能量。
电子传递和氧化磷酸化作用使NADH和和FADH2再氧化并以ATP捕获释放出的能量。
真核生物电子传递和氧化磷酸化作用在线粒体内膜进行,而原核生物中过程在质膜上进行。
2、自由能变、反应平衡常数、氧化还原电位体系内能用于做功的能量称为自由能。
对化学反应来说,可以把自由能看成促使化学反应达到平衡的一种驱动力。
反应物自由能的总和与产物的自由能总和之差就是该反应的自由能变化(△G)。
当△G<0时体系未达到平衡,反应可以自发正向进行;当△G>0时体系未达到平衡,必须供能反应才能正向进行;当△G=0时反应处于平衡状态。
在参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为一个大气压(0.1MPa),温度为25℃、pH=0的条件下进行反应时自由能的变化称为标准自由能变化(△G0)。
标准自由能变化具有加和性。
对生物化学反应而言,在参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为0.1MPa,温度为25℃、pH=7.0的条件下进行反应时自由能变为标准自由能变化(△G0)。
生化反应中自由能变与反应的平衡常数间的关系可以用△G0=-RTlnK′eq =-2.303RTlogK′eq。
氧化-还原电位(E)是物质对电子亲和力的量度。
生化反应的标准氧化-还原电势(E0 )是在标准状况(参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为0.1MPa,温度为25℃)和pH7的条件下测量的,用伏特表示。
生物化学生物氧化课件一、教学内容二、教学目标1. 让学生掌握生物氧化的基本过程,理解氧化磷酸化的作用机理。
2. 使学生了解细胞色素氧化酶系统和电子传递链在生物氧化过程中的作用。
3. 培养学生的实践操作能力,能运用所学知识解决实际问题。
三、教学难点与重点重点:氧化磷酸化过程、细胞色素氧化酶系统、电子传递链。
难点:氧化酶的作用机制及其在生物氧化过程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT课件、黑板、粉笔。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的生物氧化现象,引起学生的兴趣,从而导入新课。
2. 新课讲解:(1)氧化磷酸化过程:介绍氧化磷酸化的基本过程,结合PPT进行讲解。
(2)细胞色素氧化酶系统:通过动画演示,让学生了解细胞色素氧化酶系统的作用。
(3)电子传递链:讲解电子传递链的组成及其在生物氧化过程中的作用。
(4)氧化酶的作用机制:通过具体实例,讲解氧化酶在生物氧化过程中的作用。
3. 实践情景引入:让学生结合生活实际,讨论生物氧化在生活中的应用。
4. 例题讲解:针对本节课的重点内容,进行例题讲解,帮助学生巩固所学知识。
5. 随堂练习:布置相关练习题,让学生当堂完成,并及时给予反馈。
六、板书设计1. 氧化磷酸化过程2. 细胞色素氧化酶系统3. 电子传递链4. 氧化酶的作用机制七、作业设计1. 作业题目:(1)简述氧化磷酸化过程及其作用机理。
(2)说明细胞色素氧化酶系统和电子传递链在生物氧化过程中的作用。
(3)举例说明氧化酶在生物氧化中的应用。
2. 答案:(1)氧化磷酸化过程:ADP+Pi+能量→ ATP。
作用机理:通过氧化还原反应,将电子传递给氧分子,水,同时释放能量。
(2)细胞色素氧化酶系统:负责将电子从NADH和FADH2传递给氧分子。
电子传递链:传递电子,形成质子梯度,驱动ATP的合成。
(3)氧化酶在生物氧化中的应用:例如,细胞色素C氧化酶参与呼吸链的组成,促进电子传递。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过讲解生物氧化的基本过程,使学生掌握了氧化磷酸化、细胞色素氧化酶系统和电子传递链等知识点。
11.1生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用一、生物氧化的概念和特点。
糖,脂,蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解,生成CO2,H2O并释放出能量,这个过程称生物氧化。
生物氧化是需氧细胞呼吸代谢过程中的一系列氧化还原作用,又称细胞氧化或细胞呼吸。
特点:反应条件温和,多步反应,逐步放能。
生物氧化在活细胞中进行,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。
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。
二、氧化电子传递过程生物氧化过程中形成的还原型辅酶(NADH和FADH2),通过电子传递途径,使其重新氧化,此过程称为电子传递过程。
在电子传递过程中,还原型辅酶中的氢以负质子(H —)形式脱下,其电子经一系列的电子传递体(电子传递链)转移,最后转移到分子氧上,质子和离子型氧结合生成H2O。
三、氧化电子传递链由NADH到O2的氧化电子传递链主要包括FMN、辅酶Q(CoQ)、细胞色素b、c1、c、a,a3及一些铁硫蛋白。
氧化电子传递链位于原核生物的质膜上,真核生物中位于线粒体的内膜上。
电子载体的标准势能△G o /是逐步下降的,电子沿着电势升高的方向流动。
其中有三个部位的势能落差△G较大,足以形成ATP(ADP磷酸化需要的自由能=7.3Kal/mol.)。
这三个部位正好是氧化磷酸化部位。
细胞内供能物质的彻底氧化产物是CO2、H2O其中CO2主要是在三羟酸循环中产生,水是在电子传递过程的最后阶段产生。
四、电子传递链的酶和电子载体呼吸链中的电子载体都是和蛋白质结合存在(包括NAD+、FMN、铁硫中心、细胞色素)。
这些蛋白质大都是水不溶性的,嵌在线粒体的内膜上。
NAD+是许多脱氢酶的辅酶,FMN是NADH脱氢酶的辅酶。
1、NAD+和NADP+脱氢酶分别与NAD+或NADP+结合,催化底物脱氢,这类酶称为与NAD(P)相关的脱氢酶,多数脱氢酶以NAD+为辅酶,少数以NADP+为辅酶(如G-6-P脱氢酶)少数酶能以NAD+或NADP+两种辅酶(Glu脱氢酶)。