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1、2C02'StageIII生物氧化的三个阶段第四节生物氧化1.1生物氧化定义：•有机物质（糖、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H20并释放出能量的过程称为生物氧化•生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为呼吸作用大分子降解成基本结构单位小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸.乙酰CoA等）共同中间物进入三竣酸循环，氧化脱下的氢由电子传递链传递生成比0,释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。1.2生物氧化的特点生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相同，都是脱氢、失电子或与氧结合,消耗氧气，都生成CO2和H2O,所释放的能量也相同。但二者进行的方式和历程却不同:
2、生物氧化体外燃烧细胞内温和条件（常温、常压、中性pH、水溶液）高温或高压、干燥条件一系列酶促反应逐步氧化放能，能量利用率高无机催化剂能量爆发释放1.3氧化还原电位与自由能（书349）❖生化标准氧化还原电位（E（F）：♦生化标准条件卜（25°C>一个大气压、pH=7.0、电子供体和电子受体的浓度都是lmol/L）时的标准氧化述原电位•意义：•e（t值越小，失电子能力越大，即还原能力越强，是强还原剂•e（t值越大，得电子能力越大，即氧化能力越强，是强氧化剂•在氧化还原反应中，电子总是从e（t值较小的物质转移到值较大的物质，即从还原剂流向氧化剂•自由能(G):指在一个体系的总能量中，在恒温恒压条件下
3、能够做功的那一部分能量•自由能变化(AG):ABAG=GB-GA・AG是衡杲反应白发性的标准AG<0,放能，自发进行，可以产生有用的功AG>0,吸能，非自发进行，必须供给能量才能进行AG=O，平衡状态・生化标准自山能变化(AGO')-指在标准条件下，即温度为25°C,1个大气压，pH为7,反应物质浓度为lmol/L时，测定的自山能变化。-单位为J/mohKJ/mol・自山能变化与氧化还原电位的关系AGO?=-nFAE0,其中n为转移的电子数F为法拉第常数,F=96.496kJ/v.mol=23.062kcal/v.molAEO,为生化标准氧化述原电位差单位为伏特(V)AE0'二E0'氧化剂-E
4、0'述原剂=e(t电子受体-E0,电子供体氧化•还原电势与自由能的变化•在生物氧化反应中，氧化与述原总是相互偶联的。一个化合物(述原剂)失去电子，必然伴随另一个化合物(氧化剂)接受电子。在线粒体呼吸链中，推动电子从NADH传递到02的力，是曲于NAD+/NADH+H+和1/2O2/H2O两个半反应之间存在很大的电势差。(a)%02+2H++2e・tH2OE(T=+0.82V(b)NAD++H++2e・NADHEO'=-0.322V将(a)减去(b),即得(c)式：(c)%02+NADH+H+tH2O+NAD+EO'=+1.14V△G。'=-nFAEO'=-2x96500x1.14=-220kJ
5、/mol1.4高能化合物生化反应中，在水解时或基团转移反应中可释放出大量自山能(>21千焦/摩尔)的化合物称为高能化合物。在高能化合物分子中，释放出大量自山能时水解断裂的活泼共价键称为高能键按其分子结构特点及所含高能键的特征分：•磷氧键型・磷氮键型・硫碳键型ATP的特殊作用・ATP是细胞内的“能量通货”・ATP在传递能量方面起着转运站的作用，它是能量的携带者和转运者，但不是能量的贮存者・ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体2.生物氧化中CO2的生成・方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含竣基的中间化合物，然后在酶催化下脱竣而生成C02•类型：h2n-ch-cooh氨基酸脱竣酶ch2-nh2co2
6、氧化脱竣：在脱竣过程中伴随着氧化脱氢ch3-c-cooh丙酮酸脱氢酶系■▼CoA-SHNAD+CH3COSCOA+CO23•生物氧化中H20的生成代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN等）所接受，再通过一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O。ch3ch2oh乙醇脱氢酶NAD+ch3cho3.1生物氧化中水的生成体系・脱氢酶:激活代谢物含的氢并使之脱落•传递体：一传氢体:NAD,NADP,FAD,FMN,CoQ-传电子体:细胞色素酶系cytb,cytc1,cytc,cyta,cyta3等・氧化酶:激活进入体内的氧3.2呼吸链或电子传递链定义:代谢物上
7、脱下的氢经一系列传递体，最后传递给被激活的氧分子,而生成水的体系称呼吸链•又称电子传递链（有电子转移）底物在线粒体基质中氧化所产生的NADH和FADH2将质子和电子转移到内膜的载体上，经过一系列氢载体和电子载体的传递，最后传递给02生成H2O。这种山载体纟I［成的电子传递系统称电子传递链,因为其功能和呼吸作用直接相关，亦称为呼吸链°电子传递链在原核生物存在于质膜上，在真核细胞存在于线粒体内膜上。呼
