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生物化学与分子生物学生物氧化知识点总结一、氧化还原反应的基本概念1.1 氧化还原反应的定义氧化还原反应是指物质在化学反应中失去电子的过程称为氧化，而获得电子的过程则称为还原。
在氧化还原反应中，氧化剂接受电子，而还原剂失去电子。
1.2 氧化态的概念氧化态是描述原子或离子中原子核周围电子分布状态的一种表征，它表示原子或离子相对于标准状态的电子亏损或超出。
1.3 氧化还原反应的特征氧化还原反应具有电子的转移或共享、伴随着能量变化、原子或离子的氧化态改变等特征。
二、生物氧化过程的基本知识2.1 生物氧化过程的基本概念生物氧化过程是指生物体内利用氧气进行氧化呼吸的过程，通过这一过程，有机物质分解，同时释放能量。
2.2 细胞呼吸的过程细胞呼吸是指生物体细胞内有机物质通过氧化呼吸途径，最终将产生的能量转化为三磷酸腺苷（ATP），提供给细胞进行生命活动和代谢过程。
2.3 生物氧化过程的类型生物氧化过程主要包括有氧氧化和无氧氧化两种类型，其中有氧氧化产生较多的ATP和CO2，而无氧氧化则主要产生乳酸或酒精。
三、生物氧化反应的关键酶及代谢途径3.1 三羧酸循环三羧酸循环是细胞内主要的有氧氧化途径，其通过一系列酶的参与，将碳水化合物代谢产物中的丙酮酸和丙酮酸进行氧化，最终生成能量和二氧化碳。
3.2 ATP合成途径ATP合成途径主要包括磷酸化氧化途径和磷酸化还原途径，其中磷酸化氧化途径通过三羧酸循环过程中的酶促反应，将ADP和磷酸转化为ATP。
3.3 乳酸发酵乳酸发酵是一种无氧氧化途径，通过此途径，生物体将碳水化合物代谢产物中的丙酮酸在没有氧气的条件下，还原生成乳酸。
3.4 酒精发酵酒精发酵也是一种无氧氧化途径，通过此途径，生物体将碳水化合物代谢产物中的丙酮酸在没有氧气的条件下，还原生成乙醇和二氧化碳。
四、生物氧化过程的调节与控制4.1 ATP酶的调节ATP酶作为控制细胞内ATP水平的关键酶，其活性受到细胞内ATP和ADP浓度比例的调节。
★1分子葡萄糖彻底氧化分解产生30或32个ATP，从糖原开始产生的葡萄糖彻底氧化分解产生31或33个ATP（原因少了糖酵解途径），3-磷酸甘油醛彻底氧化分解产生32或34个ATP，丙酮酸彻底氧化分解产生25个ATP，乳酸彻底氧化分解产生17.5个ATP★糖酵解：在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程并伴随着少量ATP 生成的过程。
分为葡萄糖分解成丙酮酸，即糖酵解途径和丙酮酸转变成乳酸两个途径。
糖酵解的生理意义：（1）缺氧状态下，迅速供能、（2）少数组织仅以此途径获能---红细胞、（3）有些组织即使在有氧条件下也以此途径获部分能量---白细胞、视网膜、（4）酵解还是彻底有氧氧化的前奏，准备阶段。
★糖的有氧氧化：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。
是机体主要供能方式。
有氧氧化的生理意义：（1）糖、脂肪、蛋白质最终代谢通路。
（2）糖、脂肪、蛋白质代谢联系枢纽（互变机构）。
（3）产能最多途径：四次脱氢，一次底物磷酸化。
(4)循环的本身并不能释放大量能量，而是为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原性的NADH、H+和FADH2。
★磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADH＋H+前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。
磷酸戊糖途径生理意义：（一）为核苷酸的生物合成提供核糖；（二）提供NADPH作为供氢体参与体内多种代谢反应。
★糖元合成的生理意义是储存能量，糖元分解的生理意义是维持血糖浓度。
★糖异生是指非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程，是体内单糖生物合成的唯一途径。
糖异生的生理意义：（一）维持血糖浓度恒定；（二）补充肝糖原；（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）★糖酵解的关键酶有：己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。
关键反应：（1）葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖、（2）6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖、(3)磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP。
⽣物氧化线粒体氧化体系与呼吸链线粒体氧化体系含多种传递氢和电⼦的组分1、烟酰胺腺嘌呤⼆核苷酸(NAD+)：作为脱氢酶的辅酶， NAD+或NADP+分⼦中烟酰胺环的五价氮原⼦可接受2H中的双电⼦成为三价氮，同时芳环接受1个H+进⾏加氢反应。
故 NAD+属于递氢体，在加氢反应时接收1H和1e（或1个H+和2个e-）。
2、⻩素蛋⽩：⻩素蛋⽩的辅基有两种：FMN和FAD，其分⼦中的异咯嗪环可以进⾏可逆的加氢和脱氢反应，故⻩素蛋⽩属于递氢体，可以传递2H（单、双电⼦传递体；功能基团为异咯嗪环）3、泛醌（辅酶Q）：脂溶性化合物，⼈类泛醌含10个异戊⼆烯单位（Q10），可在线粒体内膜中⾃由扩散，单、双电⼦传递体4、铁硫蛋⽩：辅基：铁硫中⼼(Fe-S)含等量铁离⼦和硫原⼦、通过 Fe2+↔ Fe3++e- 传递电⼦、单电⼦传递体5、细胞⾊素（Cyt）：含⾎红素样辅基的蛋⽩质、分Cyt a、b、c 及不同的亚类（Cyt光吸收的差异是由于⾎红素卟啉环的侧链以及卟啉环与蛋⽩质部分的连接⽅式不同所致）、通过⾎红素辅基中Fe2+ ↔ Fe3++e- 传递电⼦、单电⼦传递体6、线粒体氧化体系中包括细胞⾊素a、a3、b、c和 c1，其电⼦传递顺序是Cyt b→Cyt c1→Cyt c→Cyt aa3 →O2具有传递电⼦能⼒的蛋⽩质复合体组成呼吸链NADH+H+和FADH2在线粒体中被彻底氧化⽣成⽔和ATP，催化此连续氧化还原反应的酶是多个含辅助因⼦的蛋⽩质复合体，按⼀定顺序排列在线粒体内膜中，形成⼀个连续传递电⼦/氢的反应链。
此过程需要消耗氧，与细胞呼吸有关，因此称为呼吸链（respiratory chain），也称电⼦传递链(electron transferchain)。
复合体Ⅰ: NADH-泛醌还原酶复合体Ⅱ: 琥珀酸-泛醌还原酶复合体Ⅲ: 泛醌-细胞⾊素c还原酶1、复合体Ⅲ的电⼦传递通过“Q循环”实现。
2、复合体Ⅲ也有质⼦泵作⽤，每传递2个电⼦向内膜胞浆侧释放4个H+。
生物氧化一、生物氧化的基本概念1、生物氧化的概念生物氧化是生物细胞将糖、脂和蛋白质等有机物进行氧化分解，最终生成CO2和H2O细胞（组织）呼吸代谢物在体内的氧化可以分为3个阶段：①糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶A中的乙酰基。
②乙酰辅酶A进入三羧酸循环脱氢，生成CO2并使NAD和FAD还原成NADH、FADH2。
③NADH和FADH2中的氢经呼吸链将电子传递给氧生成水，氧化过程中释放出来的能量用于A TP合成。
在真核细胞内，生物氧化主要是在线粒体中进行，原核细胞内生物氧化是在细胞质膜上进行。
2、生物氧化的特点①生物氧化中底物是在酶的催化下，经一系列连续的化学反应逐步氧化分解的，氧化过程产生的能量也是逐步释放的；②生物氧化产生的能量部分可转变成生命活动能够利用的形式，即合成ATP，不是全以热的形式释放；③生物氧化是在常温、常压、pH近中性的环境中进行；④生物氧化的核心是失电子，表现为失电子、脱氢、加氧、加水脱氢……供电子体或供氢体：失电子或失氢的物质（还原剂）；受电子体或受氢体：得电子或得氢的物质（氧化剂）3、生物氧化中CO2和H2O的生成：①CO2的生成代谢底物在酶的作用下经一系列脱氢、加水等反应，转变为含羧基的化合物，经脱羧反应生成CO2，包括直接脱羧和氧化脱羧。
②H2O的生成生物氧化中底物脱下的氢经过传递体的传递与氧结合生成水。
4、生物氧化中的相关酶类：①重要脱氢酶（有辅因子差异）a.黄酶（需氧、不需氧）辅基：FMN、FAD；b.辅酶CoI（NAD+）、CoⅡ（NADP +）、②氧化酶：以氧为直接受氢体的氧化还原酶；③加氧酶：催化加氧酶类（单、双）④传递体：传递H：递氢体（CoQ）传递e：递电子体(cyt b、c、a )二、电子传递链呼吸链(电子传递链ETC)：呼吸链(电子传递链) 是一系列电子载体按氧化还原电位梯度排列的电子传递系统，它将代谢物脱下的氢的电子传递给氧生成水，同时生成A TP。
第六章生物氧化第一节名解：生物氧化：化学物质在生物体内的氧化分解。
能够传递氢离子、电子.称为递氢体eg. NAD+/NADP+线粒体内膜上能够传递电子. 称为递电子体eg.铁硫蛋白NAD+或NADP+和NADH或NADPH的转变：氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
NAD+/NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸递氢体：FAD/FMN：发挥功能部位是异咯嗪环泛醌（辅酶Q）：脂溶性.由10个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链递电子体：铁硫蛋白和细胞色素蛋白：Fe2+ →Fe3+ +e-铁原子和硫原子等量：Fe2S2或Fe4S4以铁卟啉（血红素）为辅基根据吸收光谱不同分类名解：电子传递体（呼吸链）：线粒体内膜上按一定顺序排列的多种酶（蛋白复合体）通过催化连续的氧化还原反应将代谢物脱下的电子、氢（以NADH和FADH2形式）传递给O2，O2接受电子变为O2-并和H+结合成H2O.分布：线粒体内膜组成：递氢体和递电子体（一）呼吸链的组成1、复合体Ⅰ：NADH-泛醌还原酶功能：接受来自NADH + H+的电子并将其传递给泛醌电子传递：NADH→FMN→Fe-S→泛醌质子泵出：复合体Ⅰ具有质子泵功能，每传递2个e-可将4个H+从内膜基质到胞液侧2、复合体Ⅱ：没有质子泵功能功能：将e-从琥珀酸传递给泛醌3、复合体Ⅲ：具有质子泵功能.2个电子将4H+从内膜基质侧泵到胞液侧QH2→b562→b566→Fe-S→Cyt c1→Cyt c（呼吸链中唯一溶于水的球状蛋白）方法：Q循环（实现了双电子传递体泛醌与单电子传递体细胞色素之间的电子传递）4、复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶功能：有质子泵功能，每传递2个e-可使2个H+向胞液侧转移Cyt c→O2三、呼吸链类型1、NADH氧化呼吸链NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cyt c→复合体Ⅳ→O22、琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cyt c→复合体Ⅳ→O2呼吸链各组分排列顺序由以下实验确定（略）第二节氧化磷酸化和ATP生成名解：氧化磷酸化（机体产生ATP的主要方式）：代谢物脱下的氢生成NADH和FADH2,经电子传递链传递逐步失去电子被氧化生成H2O，并释放能量驱动ADP磷酸化生成ATP的过程，又称欧联磷酸化。
