第六章生物氧化 23p.pptVIP

* * 第六章 生物氧化 有机物质在生物细胞内的氧化作用称为生物氧化，是需氧细胞呼吸作用的一系列氧化—还原反应，所以又称为细胞氧化或细胞呼吸。 其本质是电子的转移，氧化过程中释放的能量与体外非生物氧化完全相同。 有机物 + O2 H2O + CO2+ ATP 概 述 概念 研究内容 （1）细胞如何在酶的作用下将有机化合物 中的C变为CO2？ （2）细胞怎样在酶的作用下利用O2将有机 化合物中的H氧化成H2O？ （3）当有机物被氧化为CO2和H2O时，释放 的能量怎样贮存于ATP中？ 特点 ● 在温和的环境中：体温，近于中性的pH，水环境。 ● 在一系列酶、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行。 ● 在一系列反应中，每一部放出部分能量，逐步放出的 能量总和等于体外进行的相同氧化作用的能量。 ● 释放的能量通常先储存在一些特殊的高能化合物如ATP 中，然后通过这些物质的转移作用，满足机体各种需 能反应的求。举例：自燃现象。 ● 在真核细胞内，生物氧化在线粒体内进行，在原核细 胞内，生物氧化在细胞膜上进行。 生物氧化中二氧化碳的产生 有机物质 含羧基化合物 脱羧基 直接脱羧基 氧化脱羧基 生物氧化中水的产生 2H O H2O ● 代谢分子中的H如何脱出？ ● 脱出的H是否直接与氧接触结合？ ● 呼吸作用吸入的O2能否直接与氢结合？ 分析 糖、脂、蛋白质等代谢物所含的H在一般情 况下是不活泼的，必须经相应的脱氢酶激活后才能脱落。 ② 进入体内的O2需经氧化酶的激活后才能成为 活性很高的O。 被激活的O和H原子不能直接结合，需经一 系列传递体传递才能结合。 结论 生物体主要是以脱氢酶，传递体及氧化酶组成的生物氧化体系，促进水的生成。 ● 传氢体：CoI（NAD）、 CoⅡ（NADP）、 黄素辅酶（FAD、FMN）、辅酶Q 等。 ● 传电子体：细胞色素b、c1、c、a、a3等。 传递体种类 呼吸链 代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，从而生成水的全部体系称为呼吸链，也称为电子传递体系或电子传递链。 在具有线粒体的生物中，典型的呼吸链有两种，即NADH呼吸链和FADH2呼吸链。是根据接受代谢物上脱下的氢的初始受体不同区分的。 NADH呼吸链 FADH2呼吸链 呼吸链中传递体的顺序 呼吸链中氢和电子的传递有严格的顺序和方向，各成员排列的确切顺序尚未弄清，有些细节需进一步确定，但大致已可排出。 有些特异抑制剂可阻断呼吸链上的电子传递，据此可研究呼吸链的传递顺序。 FMN 应用 鱼藤酮是农药鱼藤精的一种组分，它对从 FMN到CoQ的电子传递有专一性的抑制作用，故 具有杀虫作用。但对FADH2呼吸链无作用。在医 药卫生和农业生产实践上有重要作用。 生物氧化中能量的产生 —氧化磷酸化作用 生物体通过生物氧化所产生的能量，除一 部分维持体温外，大部分通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATP中。 伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化. ● 根据生物氧化形成ATP的方式，将生物氧化的方 式分为底物水平磷酸化和电子传递体系磷酸化两 种类型。 ● 生物氧化放出的能量通过磷酸化形成ATP。 伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化. 在被氧化的底物上发生磷酸化作用。 ② 甘油酸-1,3-二磷酸 + ADP 甘油酸-3-磷酸 + ATP ①甘油醛-3-磷酸 甘油酸-1,3-二磷酸 高能化合物 分子内能量重排 磷酸化 氧化脱氢 *