化题 湖北大学生科院
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Q第八章生物氧化 (biological oxidation 第一节概论 概念:生物氧化是有机物在生 物体内氧化分解为二氧化碳和水 并释放能量的过程 实际是需氧细胞呼吸作用中一系 列氧化还原反应,因表现为细胞内O2 的消耗和CO2的形成,故又称组织呼吸、 细胞呼吸( celluar respiration)
第八章 生物氧化 （biological oxidation ） 一、概念： 生物氧化是有机 物 在 生 物体 内 氧 化分 解 为 二 氧 化 碳和水 并 释放能量的过程。 实际是需氧细胞呼吸作用中一系 列氧化还原反应，因表现为细胞内O2 的消耗和CO2的形成，故又称组织呼吸、 细胞呼吸（celluar respiration） 。 第一节 概 论
Q二、生物氧化所讨论的问题 1、细胞如何在酶的催化下将代谢 物分子中的C变成CO2? 2、细胞如何利用O2将代谢物分子 中的H氧化成H2O? 3、当有机物被氧化时,细胞如 贮存和利用氧化所产生的能量?
二、生物氧化所讨论的问题 1、细胞如何在酶的催化下将代谢 物分子中的C变成CO2？ 2、细胞如何利用O2将代谢物分子 中的H氧化成H2O ？ 3、当有机物被氧化时，细胞如何 贮存和利用氧化所产生的能量？
生物氧化中CO2生成方式 1.单纯脱羧基作用 (1)a单纯脱羧 O α-酮酸脱羧酶 CH2-CCOOH CH3-C + CO2 Mg2+ TPP (2)β单纯脱羧 CO_COOHβ-酮酸脱羧酶O CH-COOH CH:C-COOH+cO2
三、生物氧化中CO2生成方式 1. 单纯脱羧基作用 （1）α—单纯脱羧 O α---酮酸脱羧酶 O CH3—C—COOH CH3—C + CO2 Mg2+ TPP H （2）β—单纯脱羧 CO—COOH β- 酮酸脱羧酶 O CH2—COOH CH3—C—COOH + CO2
2.氧化脱羧作用 (1)α—氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶系 CHx-C-ICOoH+ HSCoA+ NAD O CH3-C-SCoA+ NADH+H+++co2 (2)β氧化脱羧 HO- CH--COOH苹果酸酶 CH,COOH CH,-C-COOH CO2 NADP+ NADPH+H
2. 氧化脱羧作用 （1）α—氧化脱羧 C 丙酮酸脱氢酶系 CH3—C—COOH + HSCoA + NAD+ O CH3 - C~SCoA + NADH+H+ + CO2 （2） β—氧化脱羧 HO-CH—COOH 苹果酸酶 O CH2—COOH CH3—C—COOH + CO2 NADP+ NADPH+H+
Q四、生物氧化中物质氧化的方式 生物体内氧化作用主要有三种方式: 1失电子如:Fe+→Fe+e 2脱氢如:醇氧化为醛 3加氧如:醛氧化为酸(加水脱氢反应) 生物体内氧化还原反应的同时,有能量的 释放和转移
四、生物氧化中物质氧化的方式 生物体内氧化作用主要有三种方式： 1.失电子 如： Fe2+—→Fe3++e— 2.脱氢 如： 醇氧化为醛 3.加氧 如： 醛氧化为酸（加水脱氢反应） *生物体内氧化还原反应的同时，有能量的 释放和转移
Q五、生物氧化的特点 在活细胞内的水溶液中进行 体温条件(37C、pH7± 在一系列酶的催化下 逐步进行,能量逐步释放 加水脱氢方式使生物体能获取更多的能量 在学习生物氧化之前,有必要复习氧化还原电势 的概念
五、生物氧化的特点 ➢ 在活细胞内的水溶液中进行 ➢ 体温条件（370C、pH7±） ➢ 在一系列酶的催化下 ➢ 逐步进行，能量逐步释放 加水脱氢方式使生物体能获取更多的能量 在学习生物氧化之前，有必要复习氧化还原电势 的概念
六、氧化-还原电势(电位) )概念: 个氧化还原对失去电子或获得电子的倾向称为 氧化还原电势(电位) 生物氧化中包括许多氧化还原反应 2H++2e Fe2+ Fet+e 电子供体 电子受体 电子供体 电子受体 (还原型) 氧化型) (还原型) (氧化型) 分别构成氧化还原(电)对:H+/1/2H2,Fe3+/Fe2+ 在生物氧化反应中,通常用氧化还原电位来相对 地表示各种化合物对电子亲合力的大小
（一）概念： 一个氧化还原对失去电子或获得电子的倾向称为 氧化还原电势(电位) ： 生物氧化中包括许多氧化还原反应： H2 ←→ 2H++2e Fe2+ ←→ Fe3++e 电子供体 电子受体 电子供体 电子受体 (还原型) (氧化型) (还原型) (氧化型) 分别构成氧化还原(电)对: H+/1/2 H2 ， Fe3+/ Fe2+ 在生物氧化反应中，通常用氧化还原电位来相对 地表示各种化合物对电子亲合力的大小。 六、 氧化-还原电势（电位）
Q六、氧化还原电势 在标准条件(25C常压[氧化型还原型]:1mo)下 每一个氧化还原对都有一个标准氧化还原电势(E 生物体氧化还原反应的标准条件PH=7,故用E0表 示,此时氢电极E=0421(P117表24-1) (二)标准电势与自由能的关系: △E;氧化还原体系中两个半反应的氧化还原电 位差:E正极E°负极(失去电子倾向高) AG0=-n△E0F (三)标准电势与平衡常数的关系: AGo=-2303 RT log K'e=-nAEO F
在标准条件(250C,常压,[氧化型][还原型]:1mol)下, 每一个氧化还原对都有一个标准氧化还原电势(E0 ); 生物体氧化还原反应的标准条件:PH=7,故用E 0 ’表 示,此时氢电极 E 0’= -0.421 (P.117 表24-1) （ 二）标准电势与自由能的关系： △E 0 ′；氧化还原体系中两个半反应的氧化还原 电 位差： E 0 ′ 正极 - E 0 ′ 负极（失去电子倾向高） ΔG0 ′ = -nΔE0’ F （三）标准电势与平衡常数的关系： ΔG0 ′= -2.303 RT logeK’eq = -nΔE0’ F 六、 氧化-还原电势
Q七、参与生物氧化的酶类和电子载体 脱氢酶( dehydrogenase) 根据所含辅因子的不同,可将脱氢酶分为两类: 〉以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶 SH2+E-FMN→→S+ E-FMNH2 SH2+ E-FAD-S+E-FADH2 氧、递氢体 如琥珀酸脱氢酶(FAD)、NADH脱氢酶(FMN)等; 〉以烟酰胺核苷酸为辅酶的脱氢酶 这类酶均不能直接以氧为受氢体 SH+E-NAD+ S+E-NADH+H SH+E-NADP+ S+E-NADPH+H+
七、参与生物氧化的酶类和电子载体 1、脱氢酶（dehydrogenase） 根据所含辅因子的不同，可将脱氢酶分为两类： ➢ 以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶 SH2 + E-FMN→S+E-FMNH2 SH2 + E-FAD→S+E-FADH2 氧 、递氢体 如琥珀酸脱氢酶（FAD）、NADH脱氢酶（FMN）等; ➢ 以烟酰胺核苷酸为辅酶的脱氢酶 这类酶均不能直接以氧为受氢体 SH2 + E- NAD+ S+E-NADH+H+ SH2 + E-NADP+ S+E-NADPH+H+