第五章生物氧化 第一节概述 第二节ATP与其它高能化合物 第三节三羧酸循环 第四节电子传递链 第五节氧化磷酸化
第五章 生物氧化 第一节 概述 第二节 ATP与其它高能化合物 第三节 三羧酸循环 第四节 电子传递链 第五节 氧化磷酸化
第一节概述 一、生物氧化的定义 生物细胞将糖、脂、蛋白质等燃料分子氧化分解，最终生成 C0,和H,0并释放出能量的作用称为生物氧化。生物氧化包含 了细胞呼吸作用中的一系列氧化还原反应，所以又称为细胞 氧化或细胞呼吸
一、生物氧化的定义 生物细胞将糖、脂、蛋白质等燃料分子氧化分解,最终生成 CO2和H2 O并释放出能量的作用称为生物氧化。生物氧化包含 了细胞呼吸作用中的一系列氧化还原反应,所以又称为细胞 氧化或细胞呼吸。 第一节 概述
糖原 脂肪 蛋白质 I 葡萄糖 脂肪酸 氨基酸 甘油 I 乙酰CoA CoA TCA 2H++2e 1/202 AP ATP H20 营养物分解代谢的三个阶段
糖原 脂肪 蛋白质 葡萄糖 脂肪酸 甘油 氨基酸 乙酰CoA Ⅰ Ⅱ Ⅲ H e + 1/2 2 +2 ADP ATP Pi O2 H2O TCA CoA 营养物分解代谢的三个阶段
生物氧化的化学本质与特素 (一)本质：生物氧化是发生在生物体内的氧化还原反应，因而具有 氧化还原反应的共同特征。并且物质被氧化时总伴随能量的释放。 (二)特点：生物氧化是在活细胞内进行的，它与体外的直接氧化相比 又有许多不同的特点： 1、有机物在生物体内完全氧化与在体外燃烧而被彻底氧化，在本质上是相同的 ,最终的产物都是C02和H0,同时所释放能量的总值也相等； 2、生物氧化在常温、常压、接近中性的H和多水环境中进行；是在一系列酶 、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行的； 3、氧化反应分阶段进行，能量逐步释放，既避免了能量骤然释放对机体的损害， 又使得生物体能充分、有效地利用释放的能量； 4、生物氧化过程中释放的化学能通常被偶联的鳞酸化反应所利用，贮存于高能 磷酸化合物（如ATP)中，当生命活动需要时再释放出来
（一）本质：生物氧化是发生在生物体内的氧化还原反应,因而具有 氧化还原反应的共同特征。并且物质被氧化时总伴随能量的释放。 二、生物氧化的化学本质与特点 （二）特点：生物氧化是在活细胞内进行的,它与体外的直接氧化相比 又有许多不同的特点: 1、有机物在生物体内完全氧化与在体外燃烧而被彻底氧化,在本质上是相同的 ,最终的产物都是CO2和H2O,同时所释放能量的总值也相等； 2、生物氧化在常温、常压、接近中性的pH和多水环境中进行；是在一系列酶 、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行的； 3、氧化反应分阶段进行,能量逐步释放,既避免了能量骤然释放对机体的损害, 又使得生物体能充分、有效地利用释放的能量； 4、生物氧化过程中释放的化学能通常被偶联的磷酸化反应所利用,贮存于高能 磷酸化合物(如ATP)中,当生命活动需要时再释放出来
三、生物氧化的方式： 生物氧化是在一系列氧化-还原酶催化下分步进行的。每一 步反应，都由特定的酶催化。在生物氧化过程中，主要包 括如下几种氧化方式。 (1)脱氢 (2)加水脱氢 (3)加氧 (4)失电子
生物氧化是在一系列氧化-还原酶催化下分步进行的。每一 步反应，都由特定的酶催化。在生物氧化过程中，主要包 括如下几种氧化方式。 （1）脱氢 （2）加水脱氢 （3）加氧 （4）失电子 三、生物氧化的方式：
ATP与高能磷酸键 NH2 CH2 QH OH AMP ADP ATP
ATP与高能磷酸键 γ β α O ～ O P O O O P O O - - - - ATP ADP AMP O O P ～ N N N N NH2 O OH OH CH2 O
高能磷酸键 ■ATP+H,O-ADP+Pi △G0'=-30.5KJ/mol ADP+H,O→AMP+Pi △G0=-30.5KJ/mol ■AMP+H2O→腺苷+Pi △G0'=-14.2KJ/mol 高能磷酸键：生化中把磷酸化合物水解时释出的 能量>20KJ/mol者所含的磷酸键称高能磷酸键， 常用~P表示，含有高能键的化合物称为高能化合 物
高能磷酸键 ◼ ATP + H2O ADP + Pi ΔG0 ’=-30.5 KJ/mol ◼ ADP + H2O AMP + Pi ΔG0 ’=-30.5 KJ/mol ◼ AMP + H2O 腺苷+ Pi ΔG0 ’=-14.2 KJ/mol ◼ 高能磷酸键：生化中把磷酸化合物水解时释出的 能量＞20KJ/mol者所含的磷酸键称高能磷酸键， 常用~P表示，含有高能键的化合物称为高能化合 物
高能磷酸键的类型 磷酸酐：ATP、ADP、UTP、CTP、PP等； ● 烯醇磷酸：PEP; 混合酐：1,3-BP-甘油酸； 磷酸胍类：磷酸肌酸。 ■另有高能硫酯键：乙酰CoA、脂酰C0A等
高能磷酸键的类型 ◼ 磷酸酐：ATP、ADP、UTP、CTP、PPi等； ◼ 烯醇磷酸：PEP； ◼ 混合酐：1,3-BP-甘油酸； ◼ 磷酸胍类：磷酸肌酸。 ◼ 另有高能硫酯键：乙酰CoA、脂酰CoA等
磷酸酐 NH2 N N NN CH2 OH OH AMP ADP ATP
磷酸酐 β α O P O O O P O O - - ～ - N N N N NH2 O OH OH CH2 ～ O O O P AMP ADP ATP - - - - P O O P O O O ～ O O γ β α
烯醇磷酸 PEP
烯醇磷酸 ～P O - O O - R C O CH2 ～P O - O O - HOOC C O CH2 PEP