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1、 第五章第五章 生物氧化生物氧化 生物氧化概述生物氧化概述 电子传递链（呼吸链）电子传递链（呼吸链）线粒体外线粒体外NADH的跨膜转运的跨膜转运 生物能及其存在形式生物能及其存在形式 生物化学反应与普通的化学反应一样生物化学反应与普通的化学反应一样,也服从热力学的也服从热力学的规律。规律。生物体通过生物氧化所产生的能量，除一部分用以维持生物体通过生物氧化所产生的能量，除一部分用以维持体温外，大部分通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物体温外，大部分通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATPATP中。中。ATPATP是能够被生物细胞直接利用的能量形式。是能够被生物细胞直接利用的能量形式。ATPATP是
2、生物能存在的主要形式，是能量代谢的是生物能存在的主要形式，是能量代谢的偶联剂。偶联剂。热能热能化学能化学能能能ATP生物细胞直接利用生物细胞直接利用生物细胞直接利用生物细胞直接利用分解代谢分解代谢分解代谢分解代谢CO2+H2O 能量源自能量源自能源物质（糖、脂、偶尔是蛋白质）的分解能源物质（糖、脂、偶尔是蛋白质）的分解糖糖、脂脂、蛋蛋白白质质、核核苷苷酸酸、分分 解解 代代 谢谢氧氧 化化产产 能能产产 能能ADP机械能（运动）机械能（运动）化学能（合成反应）化学能（合成反应）渗透能（分泌、吸收）渗透能（分泌、吸收）电能（生物电）电能（生物电）热能（体温维持）热能（体温维持）光能（生物发光）光
3、能（生物发光）UTP、GTP、CTP、TTP合成，供能合成，供能ATP (一一)、生物氧化生物氧化概念概念 有机物质（糖、脂肪和蛋白质等）在生物细胞内进行氧化有机物质（糖、脂肪和蛋白质等）在生物细胞内进行氧化分解而生成分解而生成COCO2 2和和H H2 2O O并释放出能量的过程称为并释放出能量的过程称为生物氧化生物氧化。生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为呼吸作用。呼吸作用。呼吸作用呼吸作用(高等动物高等动物)O2CO2+H2O细胞呼吸细胞呼吸产能产能一、生物氧化概述一、生物氧化概述 有机物在生物体内的氧化包括物质有机物在生物体内的氧化包括物质分解分解和和产
4、能产能 v 生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）相同：相同：产物相同、能量相等、氧化还原本质产物相同、能量相等、氧化还原本质 不同：不同：vI.I.活细胞内活细胞内 ,严格的细胞定位严格的细胞定位 体外体外II.II.温和条件温和条件（常温、常压、中性（常温、常压、中性pHpH、水溶液）、水溶液）高温或高压、干燥条件高温或高压、干燥条件III.III.一系列酶促反应一系列酶促反应 无酶催化剂无酶催化剂IV.IV.逐步氧化放能逐步氧化放能 能量骤然释放能量骤然释放 (释放的能量部分由一些高能化合物释放的能量部分由一些高能化合物 (转换为光和热，散失转换为光和热，散
5、失)如如ATPATP截获，再供给机体所需截获，再供给机体所需)COCO2 2和和H H2 2O O的生成过程不同。的生成过程不同。生物氧化生物氧化 体外燃烧体外燃烧（二）、生物氧化的特点（二）、生物氧化的特点 本质本质与体外非生物氧化相同：与体外非生物氧化相同：都是电子的得失，失电子都是电子的得失，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：受体在生物体内，它有三种方式：l加氧氧化加氧氧化电子转移电子转移脱氢氧化脱氢氧化 生物氧化的本质生物氧化的本质O2苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪
6、氨酸 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶n 脱氢氧化脱氢氧化脱氢氧化脱氢氧化 生物氧化主要包括三方面的内容生物氧化主要包括三方面的内容（1 1）细胞如何在酶的催化下将有机化合物中的）细胞如何在酶的催化下将有机化合物中的C C氧化成氧化成COCO2 2 CO CO2 2如何形成？如何形成？脱羧反应脱羧反应（2 2）在酶的作用下细胞怎样利用）在酶的作用下细胞怎样利用分子氧分子氧将有机化合物中的将有机化合物中的H H氧氧 化成化成H H2 2O OHH2 2O O如何形成？如何形成？电子传递链电子传递链（3 3）当有机物被氧化成）当有机物被氧化成COCO2 2和和H H2 2O O时，释放的能量怎样转化成时，释放
7、的能量怎样转化成 ATP ATP能量如何产生？能量如何产生？底物水平磷酸化底物水平磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化 糖原糖原 三酯酰甘油三酯酰甘油 蛋白质蛋白质 葡萄糖葡萄糖 脂酸脂酸+甘油甘油 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA TAC TAC 2H2H 呼呼吸吸链链 H H2 2O O ADP+Pi ATP COCO2 2 生物氧化的一般过程（能量产生的三阶段生物氧化的一般过程（能量产生的三阶段)：大分子降解：大分子降解：氧化分解：氧化分解：氧化磷酸化：氧化磷酸化 MH2M递氢体递氢体递氢体递氢体H2 NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ还原型还原型氧化型氧化型Cyt递电子体递电子体 b,c1,c,aa32H+2e O2O2-H2O脱氢酶脱氢酶氧化酶氧化酶 生物体主要以生物体主要以脱氢酶、传递体脱氢酶、传递体及及氧化酶氧化酶组成生物氧组成生物氧化体系，以促进化体系，以促进H2O的生成。的生成。H2O的生成的生成