第八章能量代谢与生物能的利用概述线粒体氧化体系能量代谢中生物能的产生、转移和储存生物能的利用高能化合物的制备技术
概述 线粒体氧化体系 能量代谢中生物能的产生、转移和储存 生物能的利用 高能化合物的制备技术 第八章 能量代谢与生物能的利用
本章要求：了解生物氧化的概念：1掌握线粒体呼吸链的概念，NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链的组成，两条呼吸链组分的排列顺序；一掌握氧化磷酸化和底物水平磷酸化的概念呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位
◼ 本章要求： ◼ 了解生物氧化的概念； ◼ 掌握线粒体呼吸链的概念，NADH氧化呼 吸链与琥珀酸氧化呼吸链的组成，两条呼 吸链组分的排列顺序； ◼ 掌握氧化磷酸化和底物水平磷酸化的概念， 呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位
本章重点：生物氧化的概念：NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链的组成和组分的排列顺序；呼吸链中ATP分子的生成方式和数量。1本章难点：呼吸链中ATP分子的生成方式和数量
◼ 本章重点： ◼ 生物氧化的概念； ◼ NADH氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链的 组成和组分的排列顺序； ◼ 呼吸链中ATP分子的生成方式和数量。 ◼ 本章难点：呼吸链中ATP分子的生成方式 和数量
概述第一节生物氧化的概念：生物氧化（biologicaloxidation）是生物细胞将糖脂和蛋白质等有机物进行氧化分解，最终生成CO和H,O并释放能量的过程，也称为细胞呼吸(cellular respiration)。主要讨论的问题水的生成；二氧化碳的生成；能量的转换和储存
生物氧化的概念： 生物氧化（biological oxidation）是生物细胞将糖、 脂和蛋白质等有机物进行氧化分解，最终生成CO2 和H2O并释放能量的过程，也称为细胞呼吸 （cellular respiration）。 主要讨论的问题： 水的生成；二氧化碳的生成；能量的转换和储存。 第一节 概述
代谢物在体内的氧化可以分为3个阶段糖、脂肪和蛋白质分解一→乙酰辅酶A中的乙酰基乙酰辅酶A进入三羧酸循环脱氢脱羧，生成CO,并使NAD和FAD还原成NADH、FADH2；NADH和FADH,中的氢一呼吸链一→+氧生成水，氧化过程中释放出来的能量用于ATP合成狭义地说只有第3个阶段才是生物氧化，这是体内能量生成的主要阶段，即代谢物脱下的氢是如何交给氧生成水，细胞如何将氧化过程中释放的能量转变成ATP分子中的高能键
代谢物在体内的氧化可以分为3个阶段： ◼ 糖、脂肪和蛋白质分解 →乙酰辅酶A中的乙酰基; ◼ 乙酰辅酶A进入三羧酸循环脱氢脱羧，生成CO2并 使NAD和FAD还原成NADH、FADH2 ; ◼ NADH和FADH2中的氢→呼吸链→ +氧生成水，氧 化过程中释放出来的能量用于ATP合成。 ◼ 狭义地说只有第3个阶段才是生物氧化，这是体内 能量生成的主要阶段，即代谢物脱下的氢是如何交 给氧生成水，细胞如何将氧化过程中释放的能量转 变成ATP分子中的高能键
Stage2Acetyl-CoAStage1oxidationAcetyl-CoAFattyAminoGlucoseproductionacidsacidsCitrateOxaloacetateGlycolysisCitricacid cyclePyruvateCpyruvateCO2dehydrogenaseeCO2complexeCO2NADH,Acetvl-CoAFADH2(reducede-carriers)Stage3Electron transferand oxidativeephosphorylation2H++102Respiratory(electrontransfer)chainH,OATPADP+P
一、生物氧化的特点和方式1.生物氧化的特点①生物氧化中底物是在酶的催化下逐步氧化分解的，氧化过程产生的能量也是逐步释放的。②生物氧化产生的能量部分可转变成生命活动能够利用的形式，即合成ATP，不是全以热的形式释放。③生物氧化是在常温、常压、近中性pH环境中进行。在真核细胞内，生物氧化主要是在线粒体中进行，原核细胞内生物氧化是在细胞膜上进行
一、生物氧化的特点和方式： 1. 生物氧化的特点 ①生物氧化中底物是在酶的催化下逐步氧化分解的，氧 化过程产生的能量也是逐步释放的。 ②生物氧化产生的能量部分可转变成生命活动能够利用 的形式，即合成ATP，不是全以热的形式释放。 ③生物氧化是在常温、常压、近中性pH环境中进行。 在真核细胞内，生物氧化主要是在线粒体中进行，原 核细胞内生物氧化是在细胞膜上进行
2.生物氧化中CO,和H,O的生成①CO,的生成代谢底物在酶的作用下经一系列脱氢、加水等反应，转变为含羧基的化合物，经脱羧反应生成CO2，包括直接脱羧、氧化脱羧即脱羧同时发生氧化（脱氢）作用。COOH丙酮酸脱羧酶CHO+COC-O1CH3CH3
2. 生物氧化中CO2和H2O的生成 ① CO2的生成 代谢底物在酶的作用下经一系列脱氢、加水等反 应，转变为含羧基的化合物，经脱羧反应生成 CO2，包括直接脱羧、氧化脱羧即脱羧同时发生 氧化（脱氢）作用
0OH苹果酸酶HOOCCCH, + NADPH+H++COHOOC—C—CH,COOH+ NADP+-H②脱氢生物氧化的主要方式脱氢氧化反应：脱氢，如烷基脱氢生成烯醇脱氢生成醛氧直接参加的氧化反应：加氧酶：氧分子直接加到有机分子中氧化酶：以氧分子为电子受体，产物为水失电子：Fe2+←Fe3++e③水的生成机制：氢经呼吸链的传递与氧结合生成水
② 脱氢——生物氧化的主要方式 脱氢氧化反应：脱氢，如烷基脱氢生成烯 醇脱氢生成醛 氧直接参加的氧化反应： 加氧酶：氧分子直接加到有机分子中 氧化酶：以氧分子为电子受体，产物为水 失电子： Fe 2+↔Fe 3+ + e ③水的生成机制：氢经呼吸链的传递与氧结合生成水 C H HOOC CH2 COOH OH + 苹果酸酶 NADP + NADPH H + HOOC C CH CO2 3 O + + +
二、参与生物氧化的酶类1.脱氢酶催化呼吸底物的氧化根据所含辅因子的不同，分为两类：第一类，以FMN或FAD为辅基SH, +E-FMN→S +E-FMNHSH2 +E-FAD→S +E-FADH2根据最终受氢体的不同，分为两类：①需氧黄酶：以氧为直接受氢体；②不需氧黄酶：经过中间传递体传递给氧生成水
二、参与生物氧化的酶类 1. 脱氢酶——催化呼吸底物的氧化 根据所含辅因子的不同，分为两类： 第一类，以FMN或FAD为辅基； SH2 +E-FMN↔S +E-FMNH2 SH2 +E-FAD↔S +E-FADH2 根据最终受氢体的不同，分为两类： ①需氧黄酶：以氧为直接受氢体； ②不需氧黄酶：经过中间传递体传递给氧生成水