基础生化-_生物氧化

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1、第五章生物氧化第一节生物氧化概述一、生物氧化的基本概念机体内进行的脱氢，加氧等氧化反应总称为生物氧化，按照生理意义不同可分为两大类，一类主耍是将代谢物或药物和毒物等通过氧化反应进行牛物转化，这类反应不伴有ATP的牛成；另一类是糖、脂肪和蛋白质等营养物质通过氧化反应进行分解，牛成也0和C02,同时伴有ATP牛物能的牛成，这类反应进行过程中细胞要摄取。2,释放C02故又形象地称之为细胞呼吸（cellularrespiration）。代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段，首行是糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢牛成乙酰辅酚

2、A中的乙酰基；接着乙酰辅酶A进入三竣酸循环脱氢，牛成CO?并使NAD*和FAD还原成NADH+HFADH2；第三阶段是NADH+H+和FADH2中的氢经呼吸链将电子传递给氧牛成水，氧化过程中释放出来的能量用于ATP合成。从广义來讲，上述三个阶段均为生物氧化，狭义地说只有第三个阶段才算是生物氧化，这是体内能量生成的主要阶段。二、生物氧化的特点体内大部分物质都可进行氧化反应，在牛物体内进行的氧化反应与体外氧化反应有许多共同之处：它们都遵循氧化反应的一般规律，常见的氧化方式有脱电子、脱轼和加氧等类型；最终氧化分解

3、产物是C02和也0,同时释放能量。但是生物氧化反应又有其特点：1）体外氧化反应主要以热能形式释放能量；而生物氧化主要以生成ATP方式释放能量，为生物体所利用。2）其最大区别在于：体外氧化往往在髙温，强酸，强碱或强氧化剂的催化下进行；而生物氧化是在恒温（37°C）和屮性pH环境下进行，催化氧化反应的催化剂是酶。三、生物氧化进行的部位在真核细胞内，线粒体是生物氧化的主要场所；没有线粒体的原核细胞，呼吸链组分与合成ATP的酶分布在细胞质膜上。四、生物氧化中C02和H20的生成1、C02的牛成糖、脂、蛋白质等有机物转

4、变成含竣基的中间化合物，然后在酶催化下脱竣而生成C02。脱竣类型：立接脱竣、氧化脱竣。（一）•克接脱拨丙昭軼脱M?稱CHO?-脱域内削絞矽化脸生物素（二）•氧化脱竣盘脱竣00H=0»3丙酮酸脱氢酶系7TNAD*NADH+H*HSC0A^SCOA+co,?-脱竣苹果酸酶NAD*NADH+H*+C0,00HH-OHH,00H2、H20的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢山相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN筹）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成也0。CH3CH2OH乙醇脱氢酶CH3CH

5、ONAD+五、生物氧化酶类体内催化氧化反应的酶有许多种，按照其催化氧化反应方式不同可分为三人类。（一）脱氢氧化酶类这一类中依据其反应受氢体或氧化产物不同，又可以分为三种。1.氧化酶类（oxidases）氧化酶直接作用于底物，以氧作为受氢体或受电子体，生成产物是水。氧化酶均为结合蛋白质，辅基常含有Cu2如细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。抗坏血酸氧化酶可催化下述反应：抗环血談H盂严脱氢+HQ1.需氧脱氢卿类(aerobicdehydrogenases)需氧脱氢酗以FAD或FMN为辅基，以氧为直接受氢

6、体，产物为H2O2或超氧离子(。2),某些色素如甲烯蓝(methyleneblue,MB)＞铁氟化钾([K3Fe(CN)6]、二氯酚靛酚可以作为这类酶的人工受氢体。如D-氨基酸氧化酶(辅基FAD)、L-氨基酸氧化酶(辅基FMN)、黄瞟吟氧化酶(辅基FAD)、醛脱氢酶(辅基FAD)、单胺氧化酚(辅基FAD)、二胺氧化嗨等。单胺氣化瞬(含FAD)次黄耶吟(戒黄疇玲)丫比0+°；寅嗓吟(或尿酸)入HP,負噪吟氧化酵(含FADMoFk)粒细胞中NADII氧化酶和NADPII氧化酶也是需氧脱氢酶，它们催化卜-述反应:N

7、AD(P)H+2O*"D⑹H冬組“AD9广+25+屮超氧离子在超氧化物歧化lW(superoxidedismutase,SOD)催化下牛成H2O2与02：0；+0：+2HH2O2+O22.不需氧脱氢酶类(anaerobicdehydrogenases)这是人体内主要的脱氢酶类，其直接受氢体不是02,而只能是某些辅酶(NADNADP)或辅基(FAD、FMN),辅胭或辅基还原后又将氢原子传递至线粒体氧化呼吸链，最后将电子传给氧生成水，在此过程中释放出来的能量使ADP磷酸化生成ATP,如3-磷酸廿油醛脱氢酶、琥珀

8、酸脱氢酶、细胞色素体系等。3-确酸甘油BE丫NAD・+P】1.3-二瞬酸廿油酸ANADH4-H*3・确酸甘油氈脱氢韵號旳裁丫fad廷胡承載《»FADH.琥珀殺脱氢K(SDH)(二)加氧酶类(oxygenases)顾名思义，加氧酶催化加氧反应。根据向底物分子中加入氧原子的数目，又可分为加单氧酶(monooxygenase)和加双氧酶(dioxygenase)o1.加单氧酶又称为多功能氧化梅、混合功能氧