生物氧化 - 菏泽医学专科学校首页

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1、生物氧化学习要求：1细胞是如何利用氧分子把代谢物分子中的氢氧化成水的？2细胞是如何在酶的催化下把代谢物分子中的碳变成二氧化碳？3当有机物被氧化时，细胞是如何将氧化时产生的能量搜集和贮存起来的？第一节概述第二节生物氧化过程中水的生成第三节ATP的生成第四节其它氧化体系练习题第一节概述线粒体氧化体系供给能量非线粒体氧化体系其它特殊功能一、生物氧化的概念物质在生物体内的氧化分解过程。呼吸作用O2CO2+H2O细胞呼吸（微生物）本质生物氧化的本质是电子的得失，失电子者为还原剂，是电子供体，得电子者为氧化剂，是电子受体。在生物体内，它有三种方式：加氧氧化电子转移二、生物氧化的方

2、式O2苯丙氨酸酪氨酸乳酸脱氢酶脱氢氧化三、生物氧化的特点1、细胞内温和环境中的酶促反应。2、有机酸脱羧产生CO2，底物脱氢传递给氧产生H2O。3、能量逐步释放，与生成ATP相偶联。4、可受多种因素的调节。四、参与生物氧化的酶类（一）氧化酶类催化代谢物脱氢，将氢直接交给氧生成水SSH2→H2→H2O1/2O2辅酶：金属离子（二）需氧脱氢酶类催化代谢物脱氢，直接将氢传给氧生成H2O2SSH2→H2→H2O2O2辅酶：FMNFAD（三）不需氧脱氢酶类催化代谢物脱氢，将脱下的氢经一系列传递体的传递交给氧，生成水SSH2→H2→一系列传递→H2→H2O1/2O2辅酶：NAD+N

3、ADP+FADFMN（四）其它酶类除上述酶外，体内还有一些氧化还原酶类，如加单氧酶、加双氧酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等。往往存在于非线粒体氧化体系中。五、二氧化碳的生成氧化脱羧基作用（oxidativedecarboxylation）α-氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧β-氧化脱羧：苹果酸的氧化脱羧直接脱羧基作用（oxidativedecarboxylation）α-直接脱羧：氨基酸的脱羧β-直接脱羧：草酰乙酸脱羧直接脱羧作用（directdecarboxylation）α-直接脱羧：如氨基酸脱羧R－CHNH2－COOHR－CH2NH2＋CO2α－氨基酸胺β-直接脱羧：如草

4、酰乙酸脱羧氧化脱羧作用（oxidativedecarboxylation）α-氧化脱羧：如丙酮酸的氧化脱羧：β-氧化脱羧：如苹果酸的氧化脱羧：返回目录第二节生物氧化过程中水的生成在生物氧化中，水是代谢物上脱下的氢与生物体吸进的O2化合生成的。代谢物上的氢需要在脱氢酶的作用下才能脱下，吸入的O2要通过氧化酶的作用才能转化为高活性的氧。在此过程中，还需要有一系列传递体才能把氢传递给氧，生成水.代谢物M2H氧化型H2O一个或多个传递体M还原型O2生物氧化过程中水的生成线粒体的结构线粒体有双层膜结构，外膜光滑，内膜折叠成嵴，伸向基质。内外膜之间为膜间腔。线粒体呼吸链呼吸链存在

5、于线粒体内膜上，能将底物脱下的氢逐步传递给氧，生成水并释放出能量的酶和辅酶组成的连锁反应体系。递氢体递电子体2H=2H++2e呼吸链又名电子传递链一、呼吸链的组成及作用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋或CoI）黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸（FMN和FAD）铁硫蛋白（铁硫中心）泛醌（CoQ）细胞色素（Cyta、Cytb、Cytc）（一）以NAD+或NADP+为辅酶的脱氢酶类利用分子中烟酰胺基团的可逆性还原而递氢，还原形成的NADH即可参与组成呼吸链而进行电子传递。递氢体NAD（P）++2HNAD（P）H+H+（二）黄素蛋白辅基：黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸

6、（FAD）递氢体FMN+2HFMNH2FAD+2HFADH2（三）泛醌（CoQ）是一种脂溶性的醌类化合物，其分子中的苯醌结构能进行可逆的加氢反应。递氢体CoQ+2HCoQH2（四）铁硫蛋白分子中常含2或4个Fe（称非血红素铁）和2或4个对酸不稳定的硫，其中一个Fe原子能可逆地还原而传递电子。在HADH脱氢酶和琥珀酸脱氢酶中均含有多个不同的铁硫蛋白，它们可将电子由FMNH2（或FADH2）转移到泛醌上。Fe2+Fe3++e递电子体（五）细胞色素细胞色素属于电子传递体，其传递电子的方式如下：2CytFe3++2e－2CytFe2+细胞色素是属于色蛋白类的结合蛋白质，辅

7、基是铁卟啉的衍生物，因其有颜色又普遍存在于细胞内，故称为细胞色素。根据其结构与吸收光谱的不同可将细胞色素分为a、b和c三类。细胞色素c的结构示意图acCytaCytbCytca3c1b→c1→c→aa3递电子体它是电子传递链中一个独立的蛋白质电子载体，位于线粒体内膜外表，属于膜周蛋白，易溶于水。它与细胞色素c1含有相同的辅基，但是蛋白组成则有所不同。在电子传递过程中，cyt.c通过Fe3+Fe2+的互变起电子传递中间体作用。细胞色素c（cyt.c）简写为cyt.c氧化酶，即复合物IV，它是位于线粒体呼吸链末端的蛋白复合物，由12个多肽亚基组成。活性