第八章生物氧化

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。

6 生物氧化6生物氧化第八章生物氧化内容提要：生物氧化是指生物体内物质的氧化过程。

经过生物氧化后，该物质最终生成H2O和CO2，并逐渐释放能量，以维持生命活动。

ATP是生物体内主要的能量供应形式，磷酸肌酸是主要的能量储存形式，主要分布在大脑和肌肉中。

atp可经底产生了水平磷酸化和氧化磷酸化，但后者是主要的。

物质中储存的能量通过空气释放代谢物脱下2h，通过呼吸链中一系列酶和辅酶的传递，最终生成H2O和CO2，并通过氧化磷酸化生成ATP。

呼吸链（电子传递链）是由递氢体和电子传递体按一定顺序排列在线粒体内膜上的连锁反应体系。

组成呼吸链的四种功能复合体有：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）及细胞色素c氧化酶（复合体ⅳ），还有泛醌和细胞色素c。

根据传播顺序，人体内有两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。

琥珀酸――→fad[fe-s]fmn↓nadh―→[fe-s]―→coq―→cytb―→cytc1―→cytc―→cytaa3―→o2呼吸链中电子转移过程中释放的能量约有40%使ADP磷酸化以产生ATP。

通过测量不同的基质经呼吸链氧磷酸化的P/O比可以确定氧化磷酸化的偶联位点（即ATP生成位点）。

2H内有3条呼吸链被NADH氧化个偶联部位（即产生3个分子（ATP）；在被琥珀酸氧化的呼吸链中有两个偶联位点（即形成2个ATP 分子）。

adp/atp比值、呼吸链抑制剂、解偶联剂及甲状腺激素等可调控氧化磷酸化的速度，使人体内的能量供需是一致的。

线粒体内膜中各种转运蛋白对进出线粒体物质进行转运以保证生物氧化顺利进行。

胞浆中生成的NADH不能直接进入线粒体，但必须通过线粒体α-只有在甘油磷酸穿梭或苹果酸天门冬氨酸穿梭进入线粒体后才能发生氧交换化，分别生成2分子或3分子atp。

除了线粒体的氧化系统，在微粒体、过氧化物酶体和细胞的其他部分中还有其他参与呼吸的氧化系统链以外的氧化过程，其特点是不伴磷酸化，不能生成atp，主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。

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。