生物化学第八章生物氧化

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1、第八章生物氧化第一节新陈代谢与生物氧化概述第二节电子传递链第三节氧化磷酸化第四节其它的末端氧化酶第五节小结第一节新陈代谢与生物氧化概述新陈代谢生物氧化的概念和特点自由能和氧化还原电位高能磷酸化合物生物氧化的生物学意义新陈代谢简述新陈代谢的概念新陈代谢的研究方法新陈代谢概念：生物能从自己周围的环境摄取适当的物质，把它同化，而体内的其他比较老的部分则被分解、排泄掉，这个过程即是新陈代谢。包括合成代谢和分解代谢两个过程。各种生物都有各自特异的新陈代谢类型，此特异类型决定于遗传，环境条件也有一定的影响。合成代谢与分解代谢分解代谢：有机营养物，不管是从外界环境获得的，还是

2、自身贮存的，通过一系列反应步骤转变成为较小的、较简单的物质的过程叫做分解代谢（catabolism）。合成代谢：是生物体利用小分子或者大分子的结构元件建造成自身大分子的过程叫做合成代谢（anabolism）。生物体内合成代谢和分解代谢不是采用同一途径完成的，他们之间可能有部分的共同途径，但是不会完全采用同一途径；在真核细胞中，这两个过程不只是采用不同途径，甚至同一物质的两个过程在细胞的不同部位进行。新陈代谢的研究方法活体内和活体外实验：活体内实验(invivo)代表生物体在正常生理条件下，在神经、体液等调节机制下的整体代谢情况，比较接近生物体的实际情况；活体外实

3、验(invitro)是用生物体分离出来的组织切片等物质研究代谢过程。同位素示踪法：特异性强、灵敏度高，但是容易造成污染。代谢途径阻断法：利用抗代谢物或酶的抑制剂来阻抑中间代谢的某一环节，观察这些反应被阻断后的结果，推测代谢情况。此外还有利用遗传缺陷症进行研究或者采用核磁共振波谱法进行研究的新研究方法出现。生物氧化的概念和特点生物氧化概念：生物氧化也叫做细胞氧化，是指糖、脂肪、蛋白质等有机化合物在活细胞内氧化分解，产生二氧化碳和水并释放能量的过程。生物氧化的特点生物氧化的方式生物氧化的关键所在生物氧化的特点在细胞内进行，是在常温、常压近于中性的水环境中进行的；在一

4、系列酶、辅酶和中间产物传递体的作用下逐步进行的；体内氧化所产生的能量是逐步发生、分次释放的；释放的能量先转化成高能中间产物，再由其转移给需要的部位。生物氧化的方式加氧：在物质分子中直接加入氧；脱氢：加水脱氢、直接脱氢；脱电子：通过电子传递链脱电子。生物氧化的关键所在代谢物分子中的碳如何转化成为CO2，通过2种方式（直接脱羧和氧化脱羧）；代谢物分子中的氢如何与分子氧结合生成水，是与呼吸作用中氧气结合，通过电子传递链达到形成水的过程。自由能和氧化还原电位自由能氧化还原电位：氧化还原电位是指一个氧化还原对失去电子或者得到电子的倾向；一般规定标准氢电极电位为零。生物体内

5、则取酸碱度中性条件下的标准条件为界定下的标准氧化还原电位为EO’电子总是从低氧化还原电位向高氧化还原电位流动。高能磷酸化合物概念种类ATP在能量转化中的作用概念生物体内有一些磷酸化合物随着磷酸基团的水解和转移，可以释放出大量的自由能，这类物质就叫做高能磷酸化合物。凡是随着高能磷酸化合物水解或基团转移时释放出大量自由能的键，叫做高能键，用“～”表示。种类磷氧键型：氨甲酰磷酸、磷酸希醇式丙酮酸、三磷酸腺苷等；磷氮键型：磷酸肌酸；硫碳键型：乙酰辅酶A、S-腺苷甲硫氨酸等ATP在能量转化中的作用由于ADP结构中某些电子所处的位置正是其具有最小能量的构象，因此ATP在水解

6、成ADP时释放的能量较多；严格意义上ATP仅仅是能量的携带者。磷酸原的概念：以高能磷酸形式贮存能量的物质，统称为磷酸原（phosphagens），包括磷酸肌酸、磷酸精氨酸等。生物氧化的生物学意义所有生物必须通过生物氧化释放能量；生物氧化产生大量中间产物用于生物体内的其他的代谢途径。第二节电子传递链电子传递链的概念线粒体电子传递链的组成电子传递过程电子传递链电子传递链的抑制剂电子传递链的图示电子传递链的概念在生物氧化过程中，从代谢物上脱离下来的氢，经过一系列传递体依次传递，最后与氧形成水的整个体系叫做呼吸链。在传递过程中，在很多部位氢原子实际上是以质子氢的形式进入

7、基质，仅仅发生电子转移，因此也把呼吸链叫做电子传递链。包括NADH电子传递链和FADH2电子传递链。生物体内也有其他形式的电子传递链。线粒体线粒体（mitochondria）是真核生物氧化代谢的部位。线粒体内含有丙酮酸脱氢酶、柠檬酸循环酶系、催化脂肪氧化的酶系、电子传递和氧化磷酸化的酶系等。线粒体的形状、大小因来源和代谢状态不同而有差异。内膜将线粒体划分为两个部分，膜间隙和内部基质，其中内膜蛋白质含量较高，并且是重要的代谢的场所。电子传递链的组成电子传递链是一系列电子传递体按对电子的亲和力逐渐上升的顺序组成的电子传递系统。NAD+和NADP+：是许多酶的辅酶，其

8、中NAD+比较常见；黄素