第八章生物氧化

第八章生物氧化 BIOLOGIC OXIDATION

第一节概述Summarize 一、INTRODUCTION The process by which cellls derive energy in the form of ATP from the controlled reaction of hydrogen with oxygen to form water.营养物在活细胞内经氧化分解，最终产生CO2和H2O，并释放能量提供生命活动需要的过程称为生物氧化。二、Characteristic of Biologic Oxidation特点： ① processed under the animal heat体温； ②part of the energy producted from the process are heat energy热能, other is used to synthesize ATP.。

-脱羧 ①据脱羧位置 -脱羧单纯脱羧 ②据脱羧是否伴有氧化 + 代谢物有机酸 CO2 氧化脱羧第二节生物氧化的方式Mode of Biologic Oxidation 二、生物氧化中物质的氧化方式1、加氧2、脱氢 dehydrogenation 3、脱电子 loss of electrons 一、生物氧化中CO2的生成方式:脱羧反应decarbonylation reaction

第三节线粒体氧化体系oxidation system in mitochondria 一、呼吸链respiratary chain 呼吸链是电子传递链，在真核细胞中，它定位于线粒体(mitochondria)内膜inner membrane，是由一组排列有序的质子hydrogen proton和电子electron递体构成的功能单位，其功用是把可氧化底物脱下的H 和电子经各传递体的链式反应，依次传至氧，生成水，并同时产生大量的能量以促使ATP的生成。二、呼吸链主要成分和作用 components and function

还原型底物＋NAD（P） 氧化型底物＋NAD（P）H＋H ＋还原型底物＋FMN 氧化型底物＋FMNH2 还原型底物＋FAD 氧化型底物＋FADH2 （一）以NAD和NADP为辅酶的脱氢酶NAD-linked dehydrogenase system：烟酰胺脱氢酶以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（niacinamide adeninedenucleotide acid）或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）为递氢体。NAD和NADP分子中都含有烟酰胺（VitPP）。是递氢体。（二）黄素蛋白 flavoprotein 辅基只有两种：①黄素单核苷酸（FMN flavin mononucleotide）（NADH脱氢酶等的辅基）；②黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD flavin adenine dinucleotide）（琥珀酸脱氢酶等的辅基）。是递氢体。（三）铁硫蛋白 iron-sulfur：是含铁和硫的蛋白质，是递电子体electron transferring unit。

② FAD（FeS） Q10 → Cytb → （FeS） → Cytc1 → Cytc → Cytaa3 → O2 Cyt氧化酶 Q-Cytc还原酶 ①NADH→FMN NADH-Q还原酶（四）泛醌（Ubiquinone ，Q），又称辅酶Q（CoQ）。醌类；是递氢体。（五）细胞色素类（Cytochrome ，Cyt）是以铁卟啉为辅基的结合蛋白，Cytb、Cytc1、Cytc、Cytaa3，是电子传递体。三、呼吸链传递体的排列顺序

（一）NADH氧化呼吸链： 每2H通过此链氧化生成水时产生3分子ATP。（二）FADH氧化呼吸链（琥珀酸氧化呼吸链）：每2H通过此链氧化，仅生成2分子ATP。四、胞液中NADH的氧化 oxidation of extramitichondrial NADH 1、3－磷酸甘油循环 Glycerophosphate shuttle 2、苹果酸-天冬氨酸循环 Malate shuttle

第四节生物氧化与能量代谢 Biologic Oxidation and Energy Metabolism 一、高能化合物种类 high-energy phosphates 生化中把水解时释放30KJ/mol以上自由能的化合物称为高能化合物。ATP是最关键的，是直接供能者。二、高能磷酸化合物ATP的形成：（一）底物水平磷酸化 substrate level phosphorylation （二）氧化磷酸化作用 oxidative phosphorylation 1、氧化磷酸化作偶联：在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水时，释放的能量用于ADP磷酸化生成ATP。 The system in mitochondria that couples respiration to the generation of the high-energy intermediate, ATP, is termed oxidative phosphorylation

2、氧化磷酸化的偶联部位：couple site：即是电子传递链electron transport chain中ATP形成的部位确定方法： ① P/O比 ② 呼吸链中自由能free energy下降三、氧化磷酸化作用机理mechanism （一）线粒体结构structure of mitichondria （二）氧化磷酸化偶联机制：化学偶联假说chemiosmotic theory 四、影响氧化磷酸化的因素（一）抑制剂 inhibitor ① 呼吸连抑制： CN、CO ②解偶联剂uncouplers：使氧化磷酸化解离dissociate 2、4－二硝基苯酚

（二）ADP的调节 （三）甲状腺素（thyroxine）的调节（四）线粒体DNA突变mitichondrial DNA 五、ATP的利用 ①高能磷酸键的转移： ATP＋UDP → ADP＋UTP ATP＋CDP → ADP＋CTP ATP＋GDP → ADP＋GTP ②高能磷酸键的储存肌酸磷酸有储能作用。 ③高能磷酸键的利用：机械能、化学能、渗透能、电能、热能等。

SOD O2-+ O2-+2H+ H2O2+O2 第五节非线粒体氧化体系nonmitochondrial oxidation system 一、微粒体氧化体系 microsome 意义： 1、生物转化；生物活性物质的生成（1，25 - (OH)2 - VitD3、胆汁酸）。二、过氧化物酶体氧化体系 1、过氧化氢酶catalase 2、过氧化物酶peroxidase 意义：消除H2O2、过氧化物peroxide的氧化作用三、超氧化物歧化酶（SOD superoxidate divergentase ？？？）自由基free radicle：具有奇数电子的原子或原子团；含有不成对电子的原子或原子团。意义：消除自由基

第八章 生物氧化