第6章生物氧化

体内最重要 的脱氢酶
催化S脱氢，将氢经过一系列传递体交给氧，生成水。
乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等 。
SH2
NAD+(NADP+) FMN(或FAD)
一系列递氢体和递电子体
S
NADH+H+(NADPH+H+)
FMNH2(或FADH2)
1/2O2 H2O
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三、生物氧化过程中CO2的生成
人体内CO2的生成来源于有机酸的脱羧反应。
√B．Cytb→Cytc1→Cytc→ Cytaa3→1/2O2
C．Cytc1→Cytb→Cytc→Cytaa3→1/2O2
D．Cytaa3→Cytc→Cytc1→Cytb→ 1/2O2
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3、生物氧化的特点不包括：
A．逐步放能 B．可产生三磷酸腺苷
C．逐步氧化 D√．能量全部以热能形式散失
4、下列哪种物质不属于呼吸链成分：
(1)NAD+ （辅酶I，CoI）和NADP+ （辅酶II，CoII） (2)黄素蛋白——FMN (FAD)辅基 (3)铁硫蛋白 (4)泛醌（辅酶Q，CoQ）
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(1)NAD+ （辅酶I，CoI）和NADP+ （辅酶II，CoII）
H
C CONH 2
+H + e + H+
N+
HH CONH2
N
+ H+
R
R
H
+2H
NAD(P)+
NAD(P)H+H+
2H
e
- 2H
氧化型
还原型
H
H+ 氧化还原反应，变化发生在五价氮和三

琥珀酸
琥珀酰CoA合成酶
底物水平磷酸化的反应
§1 生成ATP的氧化磷酸化体系
二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸 化生成ATP偶联
（一）氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、 Ⅳ内
推测氧化磷酸化的偶联部位
测定P/O比值 自由能变化 （⊿Gº‘=-nF⊿Eº’）
1. 测定P/O比值 是指代谢物在线粒体氧化时， 以每消耗1mol氧原子所消耗无机磷的mol数（或 ADP数），即生成ATP的mol数。
产 生 的 CO2 、 H2O 由 物 质 中 的 碳和氢直接与氧
结合生成。
生物氧化的一般过程
糖原
甘油三脂
蛋白质
葡萄糖
脂酸+甘油 乙酰CoA
氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP 呼吸链 H2O
§1 生成ATP的氧化磷酸化体系
一、氧化呼吸链是一系列有电子传递功能的氧化还 原组分
二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化生 成ATP偶联
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传递给泛醌 2. 复合体Ⅱ功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌 3. 泛醌 4. 复合体Ⅲ功能是将电子从还原型泛醌传递给细
胞色素c 5. 复合体Ⅳ将电子从细胞色素C传递给氧
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传 递给泛醌(ubiquinone)
NADH 它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得 到的产物。NADH所携带的电子是线粒体 呼吸链主要电子供体之一。
功 能：
复合体Ⅰ 复合体Ⅱ
2e QH2
复合体Ⅲ
QH2
（一）氧化呼吸链由4种具有传递电 子能力的复合体组成
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传递给泛 醌

人线粒体呼吸链复合体
复合体
酶名称 多肽链数 辅基
复合体Ⅰ 复合体Ⅱ 复合体Ⅲ 复合体Ⅳ
NADH-泛醌还原酶 39
琥珀酸-泛醌还原酶 4
泛醌-细胞色素C还原酶 10
细胞色素c氧化酶
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FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
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1、复合体Ⅰ作用是将NADH+H+中的电子传递给 泛醌(ubiquinone)。
第6章生物氧化
定义： 物质在生物体内进行氧化分解称为生物
氧化(biological oxidation) ，主要指糖、 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。
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分为： 线粒体内：ATP生成 线粒体外：无ATP生成， 生物转化
生物氧化又称为细胞呼吸或组织呼吸。
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生物氧化与体外氧化之不同点
生物氧化
体外氧化
➢ 反应环境温和，酶促反应 ➢ 能量突然释放。 逐步进行，能量逐步释放，
能量容易捕获，ATP生成
效率高。
➢ 通过加水脱氢反应使物质 ➢ 物 质 中 的 碳 和 氢
能间接获得氧，并增加脱
直接与氧结合生
氢的机会；脱下的氢与氧 结合产生H2O，有机酸脱 202羧1/1/8产生CO2。
➢ 复合体Ⅲ又叫泛醌-细胞色素C还原酶，细胞色 素b-c1复合体，含有细胞色素b(b562, b566)、细 胞色素c1和一种可移动的铁硫蛋白(Rieske protein)。
➢ 泛醌从复合体Ⅰ、Ⅱ募集还原当量和电子并穿 梭传递到复合体Ⅲ。
➢ 电子传递过程：CoQH2→(Cyt bL→Cyt bH) →Fe-S →Cytc1→Cytc

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（一）直接脱羧基作用
1、α-直接脱羧基作用
α
氨基酸脱羧酶
R CH COOH
R
NH2
α-氨基酸
CH2NH2 + CO2
胺
2、β-直接脱羧基作用
β
CH2 COOH 丙酮酸羧化酶
α
CH3COCOOH
COCOOH
草酰乙酸
丙酮酸 + CO2 15
二、氧化脱羧基作用 1、α-氧化脱羧
α
NAD+ NADH+H+
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1、 NAD＋和NADP＋
①烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，辅酶I，CoI)。 NAD是脱氢酶的辅酶，是连接作用物与呼吸 链的重要环节。
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NAD的主要功能是接受从代谢物上脱下的 2H(2H+ +2e)，并传给另一传递体黄素蛋白。
在生理pH条件下，烟酰胺中的氮(吡啶氮) 为五价的氮，它能可逆地接受电子而成为三 价氮，与氮对位的碳也较活泼，能可逆地加 氢还原，故可将NAD视为递氢体。反应时， NAD的尼克酰胺部分可接受一个氢原子及一 个电子，还有一个质子(H+)留在介质中。
也称为辅酶Q（CoQ）。 因广泛存在并具有醌结构而称泛醌。是一 种脂溶性醌类化合物。具有游动性，不与任 何酶复合体结合。 UQ由多个异戊二烯单位构成，不同来源 的泛醌其异戊二烯单位的数目不同，在哺乳 类动物组织中最多见的泛醌其侧链由10个异 戊二烯单位组成。 是一类氢传递体。
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UQ的功能基团是苯醌， 泛醌接受一个电子和一 个质子还原成半醌，再 接受一个电子和质子则 还原成二氢泛醌，后者 又可脱去电子和质子而 被氧化恢复为泛醌:
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烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP，辅酶Ⅱ， CoⅡ)也是有些脱氢酶的辅酶，它与NAD不 同之处是在腺苷酸部分中核糖的2′位碳上羟 基的氢被磷酸基取代而成。