生物化学_生物氧化与氧化磷酸化.ppt

《生物化学_生物氧化与氧化磷酸化.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第11章生物氧化与氧化磷酸化龙中儿生命科学学院第11章生物氧化与氧化磷酸化生物氧化生物能及其存在形式电子传递过程和电子传递链氧化磷酸化第一节生物氧化生物氧化的概念生物氧化的形式生物氧化的特点第一节生物氧化一、生物氧化的概念有机分子在机体内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程。生物氧化（Biologicaloxidation）本质：需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应细胞氧化/细胞呼吸/组织呼吸第一节生物氧化二、生物氧化的形式生物氧化是在一系列氧化-还原酶催化下分步进行的。主要包括如下几种氧化方式：脱氢氧化反

2、应氧直接参加的氧化反应生成二氧化碳的氧化反应每一步反应，都由特定的酶催化。第一节生物氧化二、生物氧化的形式脱氢氧化反应在生物氧化中，脱氢反应占有重要地位。它是许多有机物质生物氧化的重要步骤。催化脱氢反应的是各种类型的脱氢酶。脂肪酸脱氢第一节生物氧化二、生物氧化的形式脱氢氧化反应在生物氧化中，脱氢反应占有重要地位。它是许多有机物质生物氧化的重要步骤。催化脱氢反应的是各种类型的脱氢酶。醛酮脱氢第一节生物氧化二、生物氧化的形式脱氢氧化反应在生物氧化中，脱氢反应占有重要地位。它是许多有机物质生物氧化的重要步骤。催化脱氢反应

3、的是各种类型的脱氢酶。加水脱氢第一节生物氧化二、生物氧化的形式氧直接参与的氧化反应加氧酶催化的加氧反应加氧酶能够催化氧分子直接加入到有机分子中CH4+NADH+O2CH3-OH+NAD++H2O甲烷单加氧酶氧化酶催化的生成水的反应氧化酶主要催化以氧分子为电子受体的氧化反应，反应产物为水。在各种脱氢反应中产生的氢质子和电子，最后都是以这种形式进行氧化的。第一节生物氧化二、生物氧化的形式生成二氧化碳的氧化反应直接脱羧作用氧化代谢的中间产物羧酸在脱羧酶的催化下，直接从分子中脱去羧基。例如a-酮戊二酸的氧化脱羧氧化脱羧

4、作用氧化代谢中产生的有机羧酸（主要是酮酸）在氧化脱羧酶系的催化下，在脱羧的同时，也发生氧化（脱氢）作用。例如异柠檬酸的氧化脱羧第一节生物氧化三、生物氧化的特点生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，pH7和常温）氧化进行过程中，必然伴随生物还原反应的发生水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢（质子）和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水第一节生物氧化三、生物氧化的特点生物氧化是一个分

5、步进行的过程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP第一节生物氧化三、生物氧化的特点比较项目生物氧化燃烧反应方式反应步骤多步式梯级反应一步式快速反应反应条件温和，由酶催化激烈催化剂酶（定位在细胞内）无产能形式大部分为ATP热、光能量利用率高低第二节生物能及其存在形式生物能和ATP高能化合物第二节生物能及其存在形式一、生物能和ATP1.ATP是生物能存在

6、的主要形式ATP是能够被生物细胞直接利用的能量形式第二节生物能及其存在形式一、生物能和ATP2.生物化学反应的自由能变化生物化学反应与普通的化学反应一样，也服从热力学的规律第二节生物能及其存在形式二、高能化合物1.概念一般将水解时能够释放21kJ/mol（5千卡/mol）以上自由能（G’<-21kJ/mol）的化合物称为高能化合物。第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类根据生物体内高能化合键的特性可以把他们分成以下几种类型：磷氧键型氮磷键型硫酯键型甲硫键型第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类—

7、—磷氧键型（-O~P)酰基磷酸化合物10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔1,3-二磷酸甘油酸COCHOCH2OHOPOO-O-POO-O-乙酰磷酸CH3COOPOO-O-第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类——磷氧键型（-O~P)酰基磷酸化合物氨甲酰磷酸H3N+COOPOO-O-氨酰基腺苷酸RCHCOOPOOO-AN+H3第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类——磷氧键型（-O~P)焦磷酸化合物三磷酸腺苷焦磷酸7.3千卡/摩尔第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类——磷氧键型（-O~P)烯

8、醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔OPOOCOOHCOCH2第二节生物能及其存在形式二、高能化合物2.种类——氮磷键型（-N~P)10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用磷酸肌酸OPOONHCNHNCH3CH2COOH磷酸精氨酸OPOONHCNHNCH3CH2CH2CH2CHCOOHNH2第二节生物能及其存在