第六章生物氧化23p

第六章 生物氧化,有机物质在生物细胞内的氧化作用称为生物氧化，是需氧细胞呼吸作用的一系列氧化还原反应，所以又称为细胞氧化或细胞呼吸。其本质是电子的转移，氧化过程中释放的能量与体外非生物氧化完全相同。,有机物 + O2 H2O + CO2+ ATP,概 述,概念,研究内容,（1）细胞如何在酶的作用下将有机化合物中的C变为CO2？（2）细胞怎样在酶的作用下利用O2将有机化合物中的H氧化成H2O？（3）当有机物被氧化为CO2和H2O时，释放的能量怎样贮存于ATP中？,特点,生物氧化中二氧化碳的产生,生物氧化中水的产生,分析,糖、脂、蛋白质等代谢物所含的H在一般情 况下是不活泼的，必须经相应的脱氢酶激活后才能脱落。, 进入体内的O2需经氧化酶的激活后才能成为 活性很高的O。,被激活的O和H原子不能直接结合，需经一 系列传递体传递才能结合。,结论,生物体主要是以脱氢酶，传递体及氧化酶组成的生物氧化体系，促进水的生成。, 传氢体：CoI（NAD）、 Co（NADP）、 黄素辅酶（FAD、FMN）、辅酶Q 等。 传电子体：细胞色素b、c1、c、a、a3等。,传递体种类,呼吸链,代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，从而生成水的全部体系称为呼吸链，也称为电子传递体系或电子传递链。,在具有线粒体的生物中，典型的呼吸链有两种，即NADH呼吸链和FADH2呼吸链。是根据接受代谢物上脱下的氢的初始受体不同区分的。,NADH呼吸链,FADH2呼吸链,呼吸链中传递体的顺序,呼吸链中氢和电子的传递有严格的顺序和方向，各成员排列的确切顺序尚未弄清，有些细节需进一步确定，但大致已可排出。,有些特异抑制剂可阻断呼吸链上的电子传递，据此可研究呼吸链的传递顺序。,FMN,应用,鱼藤酮是农药鱼藤精的一种组分，它对从 FMN到CoQ的电子传递有专一性的抑制作用，故 具有杀虫作用。但对FADH2呼吸链无作用。在医 药卫生和农业生产实践上有重要作用。,生物氧化中能量的产生 氧化磷酸化作用,生物体通过生物氧化所产生的能量，除一 部分维持体温外，大部分通过磷酸化作用转移至高能磷酸化合物ATP中。,伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化.,氧化磷酸化作用, 根据生物氧化形成ATP的方式，将生物氧化的方式分为底物水平磷酸化和电子传递体系磷酸化两种类型。, 生物氧化放出的能量通过磷酸化形成ATP。,伴随放能的氧化作用而进行的磷酸化.,氧化磷酸化作用,在被氧化的底物上发生磷酸化作用。,底物水平磷酸化,特点, 底物被氧化的过程中，形成了某些高能磷酸化合物。, 通过酶的作用使ADP生成ATP。, 底物磷酸化和氧的存在与否无关。,电子传递体系磷酸化,当电子从NADH或FADH2经过电子传递体系（呼吸链）传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化为ATP，这一过程称电子传递体系磷酸化。,主要在线粒体内膜上进行，是需氧生 物获取ATP的主要来源。,呼吸链中ATP的生成部位,NADH呼吸链：3ATP,FADH2呼吸链：2ATP,ATP的生成,ATP主要由ADP磷酸化生成，少数情况下， 由AMP磷酸化而生成。,研究氧化磷酸化最常有的方法是测定线粒体 或其制剂的磷氧比值和电化学试验。因为O2的消 耗量与ATP的生成数有一定关系。,P/O比指每消耗1mol原子氧所消耗无机磷酸 的摩尔数。因为每消耗1mol无机磷酸，可生成 1mol ATP，所以根据P/O可间接计算ATP生成量。,研究表明，NADH呼吸链的P/O是3,FADH2呼吸 链的P/O是2。,磷氧比（P / O）,作用场所,呼吸链，生物氧化及氧化磷酸化都是在 线粒体内进行的。所以线粒体的主要功能是氧化供能，相当于细胞的发电厂。,