第八章生物氧化

内容第一节生物氧化概述第二节线粒体及其内部氧化体系第三节氧化磷酸化第四节其他末端氧化体系（自学）第八章生物氧化要求:1、掌握高能磷酸化合物；呼吸链的组成和功能；氧化磷酸化的概念分类，氧化磷酸化的机理（化学渗透学说），氧化磷酸化物质的转运2、了解生物氧化的概念、特点和作用方式；生物氧化的酶类；氧化还原电位和自由能的改变。

3、了解其他末端氧化体系（一）概念物质在体内的氧化分解过程，主要是糖、脂、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量、最终生成二氧化碳和水的过程。

生物氧化讨论的内容：1、细胞如何在酶的作用下将有机化合物中的碳变成CO2？2、在酶的作用下，细胞怎样利用分子氧将有机化合物的氢氧化成水？3、当有机物被氧化成二氧化碳和水时，释放的能量怎样贮存与ATP中？一、生物氧化的概念、特点与方式第一节、生物氧化的概述1、生物氧化与体外氧化的相同点生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。

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。

（二）生物氧化的特点2、生物氧化与体外氧化的不同点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，中性pH和常温）。

氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生。

水是许多生物氧化反应的氧供体。

通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。

在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。

氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。

生物氧化是一个分步进行的过程。

每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。

这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。

生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP。

（三）、生物氧化中物质氧化的方式氧化反应还原反应脱电子脱氢加氧得电子加氢脱氧氧化剂：还原剂：递电子（递氢）体：接受电子，H （还原反应）供给电子，H （氧化反应）酶/辅酶在电子传递中：供电子（供氢）体+ 受电子（受氢）体Fe2+ Fe3+（供电子体）（受电子体）（还原剂）（氧化剂）二、生物氧化中CO2的生成方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。

第八章生物氧化一、内容提要生物氧化是指糖、脂肪、蛋白质等供能物质在生物细胞中彻底氧化分解为CO2和H2O 并逐步释放能量的过程。

CO2的生成方式为有机酸脱羧。

脱羧反应根据其发生在α碳原子及β碳原子，分为α脱羧和β脱羧。

有的脱羧反应涉及氧化，因此脱羧反应又可分为不伴氧化的单纯脱羧和伴氧化的氧化脱羧。

线粒体内膜存在多种具有氧化还原功能的酶和辅酶，排列组成呼吸链。

细胞的线粒体中，代谢物脱下的2H以质子和电子形式通过呼吸链逐步传递给O2生成H2O。

从细胞内膜分离得到四种功能的呼吸链复合体：NADH-泛醌还原酶（复合体Ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体Ⅱ）、泛醌-细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）和细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。

CoQ、Cytc不包含在这些复合体中。

体内存在两条呼吸链，即NADH氧化呼吸链及琥珀酸氧化呼吸链。

ATP的生成方式有两种：底物水平磷酸化和氧化磷酸化，以氧化磷酸化为主。

氧化磷酸化是呼吸链电子传递过程中产生的能量，使ADP磷酸化生产ATP的过程。

实验结果表明，每2H经NADH氧化呼吸链传递可产生约2．5个ATP，经琥珀酸氧化呼吸链传递可产生约1．5个ATP。

氧化磷酸化受到甲状腺素和ADP/ATP比值的调节，同时易受呼吸链抑制剂、解偶联剂和ATP合酶抑制剂等抑制。

底物水平磷酸化是代谢物分子中能量直接转移给ADP生成ATP的过程。

除ATP外还存在其它高能化合物，但生物体内能量的生成、转化、储存和利用都是以ATP为中心。

在肌肉和脑组织中，磷酸肌酸可作为ATP的能量储存形式。

胞质中物质代谢生成的NADH不能直接进入线粒体，必须通过α-磷酸甘油和苹果酸-天冬氨酸两种穿梭机制进入线粒体进行氧化。

生物氧化过程中有时会生成反应活性氧类，他们具有强氧化性，对细胞有损伤作用。

微粒体中的氧化酶类可以将某些底物分子羟基化，增强其极性，便于从体内排出；过氧化物酶体中的氧化酶类和超氧化物歧化酶对反应活性氧类具有一定的清除作用。

第八章生物氧化一、名词解释1、生物氧化2、呼吸链3、氧化磷酸化4、磷氧比P/O5、底物水平磷酸化6、化学渗透学说二、填空题1、生物氧化是在细胞中彻底氧化分解生成，同时产生_________的过程。

2、生物体内A TP生成的方式包括和两种，其中以为主。

3、生物氧化中产生的CO2的生成不是碳与氧的直接结合，而是由有机物氧化成，经脱羧而产生的。

生物体中的脱羧方式有两种：和。

4、真核细胞生物氧化的主要场所是，呼吸链和氧化磷酸化偶联因子都定位于。

原核生物的呼吸链位于。

5、典型的呼吸链包括和两种，这是根据接受代谢物脱下的氢的不同而区别的。

6、反应的自由能变化用________表示，标准自由能变化用_________表示，生物化学中pH 7.0时的标准自由能变化则表示为_________。

7、NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是、和。

8、在呼吸链中，氢或电子从氧化还原电位的载体依次向化还原电位的载体传递。

9、以NADH为辅酶的脱H酶类主要参与的作用，即参与从到电子传递；以NADPH为辅酶的脱H酶类，主要是将分解代谢中间产物上的转移到反应中需要电子的中间产物上。

10、P/O值是指。

NADH的P/O值是，FADH2的P/O值是。

11、在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于_________状态。

12、呼吸链中唯一的一个小分子的物质是_________，又称为。

它在呼吸链中的作用是。

13、细胞色素是一类以为辅基的蛋白质，在呼吸链中的功能是：。

在典型的线粒体呼吸链中的细胞色素有几种，其顺序是：。

14、线粒体呼吸链中电位跨度最大的一步是在_________。

15、鱼藤酮，抗霉素A，CNˉ、N3ˉ、CO，的抑制作用分别是_________，_________，和_________。

16、线粒体内膜外侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是_________；而线粒体内膜内侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是_________。

17、在肝脏和心肌等组织中，胞液中的NADH在酶的催化下使草酰乙酸还原成，NADH变为NAD+，进入线粒体，并受线粒体中的酶作用使NAD+还原成NADH，然后进入呼吸链，生成的草酰乙酸需转化成才能逸出线粒体。

第八章生物氧化一、内容提要生物氧化是指糖、脂肪、蛋白质等供能物质在生物细胞中彻底氧化分解为CO2和H2O并逐步释放能量的过程。

CO2的生成方式为有机酸脱羧。

脱羧反应根据其发生在α碳原子及β碳原子，分为α脱羧和β脱羧。

有的脱羧反应涉及氧化，因此脱羧反应又可分为不伴氧化的单纯脱羧和伴氧化的氧化脱羧。

线粒体内膜存在多种具有氧化还原功能的酶和辅酶，排列组成呼吸链。

细胞的线粒体中，代谢物脱下的2H以质子和电子形式通过呼吸链逐步传递给O2生成H2O。

从细胞内膜分离得到四种功能的呼吸链复合体：NADH-泛醌还原酶（复合体Ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体Ⅱ）、泛醌-细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）和细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。

CoQ、Cytc不包含在这些复合体中。

体内存在两条呼吸链，即NADH氧化呼吸链及琥珀酸氧化呼吸链。

ATP的生成方式有两种：底物水平磷酸化和氧化磷酸化，以氧化磷酸化为主。

氧化磷酸化是呼吸链电子传递过程中产生的能量，使ADP磷酸化生产ATP的过程。

实验结果表明，每2H经NADH氧化呼吸链传递可产生约2．5个ATP，经琥珀酸氧化呼吸链传递可产生约1．5个ATP。

氧化磷酸化受到甲状腺素和ADP/ATP比值的调节，同时易受呼吸链抑制剂、解偶联剂和ATP合酶抑制剂等抑制。

底物水平磷酸化是代谢物分子中能量直接转移给ADP生成ATP的过程。

除ATP外还存在其它高能化合物，但生物体内能量的生成、转化、储存和利用都是以ATP为中心。

在肌肉和脑组织中，磷酸肌酸可作为ATP的能量储存形式。

胞质中物质代谢生成的NADH不能直接进入线粒体，必须通过α-磷酸甘油和苹果酸-天冬氨酸两种穿梭机制进入线粒体进行氧化。

生物氧化过程中有时会生成反应活性氧类，他们具有强氧化性，对细胞有损伤作用。

微粒体中的氧化酶类可以将某些底物分子羟基化，增强其极性，便于从体内排出；过氧化物酶体中的氧化酶类和超氧化物歧化酶对反应活性氧类具有一定的清除作用。