生物氧化和能量转化汇总
第5章能量代谢与生物能的利用1
• cyt.a和a3组成一个复合体，除了含有铁卟啉外， 还含有铜原子。cyt.a a3可以直接以O2为电子受 体。 • 在电子传递过程中，分子中的铜离子可以发生 Cu+ Cu2+ 的互变，将cyt.c所携带的电子传递 给O2。
琥珀酸-Q还原酶
• 琥珀酸是生物代谢过程（三羧酸循环）中产生 的中间产物，它在琥珀酸-Q还原酶催化下，将 两个高能电子传递给Q。再通过QH2-cyt, c还原 酶、cyt.c和cyt.c氧化酶将电子传递到O2。 • 琥珀酸-Q还原酶也是存在于线粒体内膜上的蛋 白复合物, 它比NADH-Q还原酶的结构简单，由 4个不同的多肽亚基组成。其活性部分含有辅 基FAD和铁硫蛋白。 • 琥珀酸-Q还原酶的作用是催化琥珀酸的脱氢氧 化和Q的还原。
第一节 概述
• 一、生物氧化的方式和特点 • 二、参与生物氧化的酶类 • 三、同化作用和异化作用
一、生物氧化的方式和特点
• 生物氧化：有机物在生物体内的氧化还 原作用称为生物氧化。由于需要消耗氧 并放出CO2，又称组织呼吸或细胞呼吸。
1 生物氧化的主要方式 生物体内物质的氧化方式包括失电子、加氧和脱氢
三、同化作用和异化作用
• 1 同化作用
–生物从环境中获取物质，转化为体内的新 物质，这一过程称为同化作用。 –需要能量，小分子合成大分子
• 2 异化作用
–生物体内的旧物质转化为环境中的物质， 这一过程成为异化作用。 –释放能量，大分子分解成小分子
第二节 线粒体氧化体系
• 一 线粒体膜结构
• 参与生物氧化的各种酶类如脱氢酶、电 子传递体系、偶联磷酸化酶类等都分布 在线粒体内膜和嵴上。
第五章 能量代谢与生物能 的利用
• 一切生命活动都需要能量，维持生命活动的 能量主要有两个来源： • 光能（太阳能）：光合自养生物通过光合作 用将光能转变成有机物中稳定的化学能。（植 物和某些藻类） • 化学能：异养生物或非光合组织通过生物氧 化作用将有机物质（主要是各种光合作用产物） 氧化分解，使存储的稳定的化学能转变成ATP 中活跃的化学能，ATP直接用于需要能量的各 种生命活动。
细胞的能量转换
细胞的能量转换细胞是生物体内最基本的结构和功能单位，它们以精确的方式进行各种活动，以维持生物体的正常运作。
其中，能量在细胞内的转换起着至关重要的作用。
本文将探讨细胞内能量转换的过程，并介绍与之相关的重要分子和机制。
1. 能量转换的基本过程细胞内能量转换的基本过程是通过细胞呼吸进行的。
细胞呼吸是指细胞利用有机分子（如葡萄糖）和氧气产生能量的过程。
它包括三个主要阶段：糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。
1.1 糖解糖解是指有机物分解为更小的分子，并产生能量。
在细胞内，葡萄糖通过糖酵解途径分解为两个分子的丙酮酸，同时产生一定量的ATP （三磷酸腺苷）。
糖解是细胞能量转换的起始阶段。
1.2 Krebs循环Krebs循环是细胞呼吸过程中的关键步骤。
在Krebs循环中，丙酮酸被进一步代谢，产生二氧化碳和电子供体NADH（烟酸腺嘌呤二核苷酸）。
这些释放的电子被转移到细胞色素系统。
1.3 氧化磷酸化氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一个阶段。
在这个过程中，NADH和另一个电子供体FADH2（呋喃腺嘌呤二核苷酸）释放的电子通过线粒体内的电子传递链，最终被氧气接受。
这个过程产生的能量用于合成ATP。
2. 重要分子和机制与细胞的能量转换密切相关的分子和机制有许多。
2.1 ATPATP是细胞内主要的能量供应分子。
它是由三个磷酸基团和一个腺嘌呤核苷酸组成。
在细胞内，ATP通过释放磷酸基团的方式提供能量，这个过程称为ATP酶。
2.2 NADH和FADH2NADH和FADH2是电子供体，在细胞呼吸中起着至关重要的作用。
它们可以在糖解和Krebs循环中捕获释放的电子，并将其转移到线粒体内的电子传递链。
2.3 线粒体线粒体是细胞中的能量中心，它以其形状和结构功能特异性而闻名。
线粒体内的电子传递链是细胞中能量转换的关键部分。
通过电子传递链，线粒体将NADH和FADH2提供的电子转移到氧气上，同时释放能量。
3. 能量转换的重要性细胞内能量转换的过程对生物体的正常运作至关重要。
生物化学三大代谢重点总结
第八章生物氧化1. 生物氧化：物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内彻底分解时逐步释放能量，最终生成C02和H2O的过程。
2. 生物氧化中的主要氧化方式：加氧、脱氢、失电子3. CO2的生成方式：体内有机酸脱羧4. 呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子通过位于线粒体内膜上的多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶称为呼吸链，又称电子传递链。
组成(1) N ADH 氧化呼吸链：苹果酸-天冬氨酸穿梭NADH —复合物I —CoQ —复合物III —Cyt c —复合物IV f O 产2.5个ATP(2) 琥珀酸氧化呼吸链：3-磷酸甘油穿梭琥珀酸—复合物II —CoQ —复合物III —Cyt c —复合物IV —O 产1.5个ATP含血红素的辅基：血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶5. 细胞质NADH 的氧化：胞液中NADH必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。
转运机制(1 ) 3-磷酸甘油穿梭：主要存在于脑和骨骼肌的快肌，产生 1.5个ATP(2 )苹果酸-天冬氨酸穿梭：主要存在于肝、心和肾细胞；产生2.5个ATP6. ATP的合成方式：(1 )氧化磷酸化：是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
偶联部位：复合体I、III、IV(2 )底物磷酸化：是底物分子内部能量重新分布，通过高能基团转移合成ATP。
磷/氧比：氧化磷酸化过程中每消耗1摩尔氧原子(0.5摩尔氧分子)所消耗磷酸的摩尔数或合成ATP的摩尔数。
7. 磷酸肌酸作为肌肉中能量的一种贮存形式第九章糖代谢寸一、糖的生理功能：(1 )氧化供能(2 )提供合成体内其它物质的原料(3 )作为机体组织细胞的组成成分吸收速率最快的为-半乳糖二、血糖1. 血糖：指血液中的葡萄糖正常空腹血糖浓度：3.9~6.1mmol/L2. 血糖的来源：（1）食物糖消化吸收（2）肝糖原分解（3）糖异生去路：（1 ）氧化分解供能（2）合成糖原（3）转化成其它糖类或非糖物质3. 血糖调节：肝脏调节、肾脏调节（肾糖阈）、神经调节、激素调节体内主要升血糖激素：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素、甲状腺素三、糖代谢1. 无氧酵解（无氧或缺氧；生成乳酸；释放少量能量）关键酶：己糖激酶、6- 磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶反应部位：胞液产能方式：底物磷酸化净生成2ATP⑴ 葡萄糖磷酸化为6- 磷酸葡萄糖-1ATP⑵ 6- 磷酸葡萄糖转变为6- 磷酸果糖⑶ 6- 磷酸果糖转变为1,6- 二磷酸果糖-1ATP⑷ 1,6- 二磷酸果糖裂解⑸ 磷酸丙糖的同分异构化⑹ 3- 磷酸甘油醛氧化为1,3- 二磷酸甘油酸【脱氢反应】⑺ 1,3- 二磷酸甘油酸转变成3- 磷酸甘油酸【底物磷酸化】+1*2ATP⑻ 3- 磷酸甘油酸转变为2- 磷酸甘油酸⑼ 2- 磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化+1*2ATP（11）丙酮酸加氢转变为乳酸生理意义：（1）是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。
名词解释 生物氧化
名词解释生物氧化
生物氧化是生物体内利用氧气对食物中的有机物质进行能量代
谢的过程。
在此过程中，食物中的有机物质被分解为较小的分子，释放出能量并产生二氧化碳和水。
生物氧化包括三个主要的步骤：糖类的酵解、三羧酸循环和呼吸链。
糖类的酵解将糖分解为较小的分子，产生一定量的ATP。
三羧酸循环将这些小分子进一步分解，产生更多的ATP。
呼吸链将ATP的能量转化为化学能，最终产生水和二氧化碳。
生物氧化是生命维持的重要基础，对于维持生命和完成各种生物活动都至关重要。
- 1 -。
细胞的生物能量转换过程
储存能量：ATP是细胞内的直接能源物质，能够储存化学能并转化为机械能、电能等能量形式。
传递能量：ATP在细胞内的生物氧化过程中起着传递能量的作用，将其他物质氧化过程中释放的能量转移到需要能量的位置。
合成代谢：ATP参与细胞内的许多合成反应，如蛋白质、糖原、脂肪等的合成，提供合成所需的能量。
维持细胞正常功能：ATP是细胞正常代谢所必需的物质，缺乏ATP会导致细胞功能受损，甚至导致细胞死亡。
在能量转换过程中，细胞内的代谢反应释放的能量被用于合成蛋白质、DNA和RNA等重要分子，促进细胞的生长和分裂。
能量转换过程还参与细胞信号转导和基因表达的调控，影响细胞的分化、迁移和凋亡等过程，对于生物体的正常发育至关重要。
细胞能量转换的异常会导致细胞代谢失衡、生长和发育受阻，甚至引发疾病，如代谢性疾病、癌症等。
ATP在能量转换中的作用
光合作用：植物通过光合作用将光能转化为化学能，合成ATP
呼吸作用：动物和植物通过呼吸作用将有机物氧化分解，释放能量并合成ATP
磷酸化作用：在代谢过程中，底物分子上的特殊化学基团通过酶的作用转移到ADP上，生成ATP
氧化磷酸化：在线粒体中，电子传递链将NADH和FADH2的能量转移到氧分子上，生成ATP
信号转导通过一系列的分子事件来调节细胞的代谢活动
信号转导涉及多种细胞器之间的相互作用和信息传递
信号转导对于维持细胞内环境的稳定和细胞的正常功能至关重要
细胞代谢网络是由一系列酶促反应组成的复杂网络，负责调控能量转换过程。
细胞代谢网络通过调节酶的活性、代谢物的浓度以及代谢通量等手段，实现对能量转换过程的精确调控。
汇报人：XX
细胞的生物能量转换过程
目录
细胞中的能量转换过程
动物的呼吸作用与生物能量转化
呼吸作用是动物生存的基础， 为动物提供能量和氧气
呼吸作用产生的能量用于动物 的生长、发育和繁殖
呼吸作用产生的氧气用于动物 的呼吸和代谢
呼吸作用与动物对环境的适应 性有关，影响动物的分布和生 存
呼吸作用的调节 方式：神经调节、 体液调节和细胞 调节
神经调节：通过 神经递质和神经 激素的释放，调 节呼吸中枢的活 动
底物水平磷酸化：在细胞内， 某些代谢产物在分解过程中 会 生 成 AT P
糖酵解：葡萄糖分解为丙酮酸，产生能量 丙酮酸氧化：丙酮酸分解为二氧化碳和水，产生能量 电 子 传 递 链 ： 电 子 从 N A D H 和 FA D H 2 传 递 到 氧 ， 产 生 能 量 光 磷 酸 化 ： 光 能 转 化 为 化 学 能 ， 储 存 在 AT P 中
基因克隆：通过 PCR技术克隆呼吸 作用相关基因
基因表达分析：通 过RT-PCR、 Western blot等 技术分析基因表达 情况
基因功能研究：通 过基因敲除、过表 达等技术研究基因 功能
基因调控研究：通 过ChIP-seq、 RNA-seq等技术 研究基因调控机制
呼吸作用与代谢过程的关联研究：通 过测量氧气消耗和二氧化碳产生，了 解代谢过程与呼吸作用的关系。
气体分析法：通过测定呼吸气体中的氧气和 二氧化碳含量，计算呼吸代谢产物的生成量。
放射性同位素标记法：通过标记呼吸底 物中的放射性同位素，追踪其在生物体 内的转化过程，从而确定呼吸代谢产物 的生成量。
酶联免疫吸附测定法：通过测定生物样品中 特定酶的活性，间接反映呼吸代谢产物的生 成量。
荧光光谱法：通过测定生物样品中特定荧光 物质的荧光强度，间接反映呼吸代谢产物的 生成量。
氧气浓度：影响 呼吸作用的速率 和效率
生物氧化概念
生物氧化概念生物氧化是指生物体内某些化学反应以及能源转化的过程中，通过与氧气结合或者释放氧气来产生能量的过程。
在生物体内，通过呼吸作用，细胞能够将有机物质与氧气发生氧化反应，产生能量并释放二氧化碳和水。
这个过程主要发生在细胞的线粒体中，其中产生的能量被用于维持细胞的正常功能和生命周期。
在生物氧化过程中，有机物质（如葡萄糖）被分解为小分子，这些小分子进一步与氧气反应，生成二氧化碳和水，并释放出大量能量。
这个过程主要通过三个主要的代谢途径进行：糖解（糖的分解过程，产生少量ATP）、胞嘧啶核苷酸周转途径（产生少量ATP）和三羧酸循环（产生较多的ATP）。
细胞内的线粒体则是产生能量的主要位置，线粒体内涵有氧呼吸链，通过氧分子的逐渐氧化，诱导电子传递和质子泵浦过程，最终使ATP合成酶产生ATP。
生物氧化对于维持生物体的正常功能和生存至关重要。
能量的产生可以满足细胞对于代谢、运动和生长等方面的需求。
生物氧化还在环境中发挥重要作用，例如植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放氧气供动物呼吸。
总之，生物氧化是生命活动中重要的能量转化过程，对于维持生物的生存和发展起着关键作用。
补充一些关于生物氧化的重要概念：1. 有机物质与氧气的反应：生物体内的有机物质（如葡萄糖、脂肪和蛋白质等）与氧气发生氧化反应，生成二氧化碳和水。
这个过程被称为有机物质的完全氧化，其中释放的能量被生物体利用。
2. ATP的产生：在生物氧化过程中，通过线粒体内的氧化磷酸化反应，能量被转化为一种能供生物体利用的化学能形式，即三磷酸腺苷（ATP）。
ATP是细胞内的主要能量储存和传递分子，在细胞内驱动各种生物化学反应。
3. 有氧呼吸：有机物质与氧气发生完全氧化的过程通常被称为有氧呼吸。
这一过程主要包括糖解、胞嘧啶核苷酸周转途径和三羧酸循环。
4. 无氧呼吸：在某些情况下，生物体可能无法获得足够的氧气来进行有氧呼吸。
在这种情况下，细胞会通过无氧代谢途径来产生能量。
有氧呼吸三个阶段及总反应式
有氧呼吸三个阶段及总反应式
有氧呼吸是指在存在氧气的情况下，生物体将有机物质通过一系列化学反应转化成二氧化碳、水和能量的过程。
这个过程可以分为三个阶段：糖解作用、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖解作用是指将葡萄糖分子分解成两个分子的过程，这个过程称为糖分解。
糖分解的化学反应式为：C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+。
三羧酸循环是将产生的三羧酸通过化学反应，将其转化成能量和二氧化碳。
三羧酸循环的化学反应式为：Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 3 H+ + CoA。
氧化磷酸化是将糖分解和三羧酸循环产生的NADH和FADH2经过电子传递链的反应，最终将其转化成ATP。
氧化磷酸化的化学反应式为：NADH + H+ + O2 + ADP + Pi → NAD+ + ATP + H2O + H+。
总的反应式为：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP。
这个反应式可以简化为：糖类 + 氧气→二氧化碳 + 水 + 能量。
- 1 -。
生物氧化第一相第二相反应
生物氧化第一相第二相反应生物氧化是生物体内发生的一系列氧化反应，其中包括生物氧化的第一相和第二相反应。
这两个阶段是生物体内能量转化的重要过程，对维持生命活动至关重要。
生物氧化的第一相反应主要发生在细胞质中的胞浆中，涉及到葡萄糖的分解。
葡萄糖进入细胞质后，经过一系列的酶催化作用，被分解成两个分子的丙酮酸，同时产生少量的ATP和NADH。
这一过程称为糖酵解，是生物体内产生能量的一种途径。
糖酵解的产物丙酮酸可以进一步参与到生物氧化的第二相反应中。
生物氧化的第二相反应发生在线粒体内，涉及到丙酮酸的氧化。
丙酮酸进入线粒体后，经过一系列的酶催化作用，被氧化成为乙酰辅酶A。
乙酰辅酶A进一步参与到三羧酸循环中，通过一系列的反应，最终产生大量的ATP和NADH。
这个过程是生物体内最重要的能量产生途径之一。
生物氧化的第一相和第二相反应之间存在紧密的联系。
第一相反应产生的丙酮酸是第二相反应的前体，通过进一步的氧化反应可以产生更多的ATP和NADH。
而第一相反应产生的少量ATP和NADH 也可以为第二相反应提供能量和电子供体。
生物氧化的第一相和第二相反应在维持生命活动中起着至关重要的作用。
通过这两个阶段的反应，生物体能够从葡萄糖等有机物中释放出大量的能量，并将其转化为细胞内的能量货币ATP。
同时，这些反应还产生了丰富的电子供体NADH，为细胞内其他氧化还原反应提供电子。
总结起来，生物氧化的第一相和第二相反应是生物体内能量转化的重要过程。
第一相反应通过糖酵解将葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量的ATP和NADH。
第二相反应则在线粒体内将丙酮酸进一步氧化为乙酰辅酶A，并通过三羧酸循环产生更多的ATP和NADH。
这两个阶段的反应相互联系，共同为生物体提供能量和电子供体，维持生命活动的正常进行。
(整理)第6章生物氧化
生物氧化学习要求是如何生成的。
ATP的主要生成方式、氧化1.掌握生物氧化过程中体内水和CO2磷酸化的概念、呼吸链的组成及作用特点。
2.熟悉生物氧化的特点、反应方式及所需要的酶类。
氧化磷酸化的机制。
3.了解NADH及ATP的转运及非线粒体氧化体系的特点。
基本知识点物质在生物体内的氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质在体内分解时逐步释放能量，以维持生命活动，并最终生成CO2和H2O的过程。
生物氧化主要在线粒体中进行，线粒体内膜存在多种有氧化还原功能的酶和辅酶排列组成的氧化呼吸链或称电子传递链，可将代谢物脱下的质子、电子逐步逐步传递给氧生成水，并释放物质氧化的能量。
组成呼吸链成分有四种复合体:NADH泛醌还原酶(复合体Ⅰ)、琥珀酸-泛醌还原酶(复合体Ⅱ)/ 泛醌细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）、细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。
通过测定呼吸链各组分的标准氧化还原电位等方法，可以推测出呼吸链各组分电子传递顺序。
根据传递顺序的不同体内存在两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。
排列顺序为：NADH氧化呼吸链：NADH→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→1/2O2琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸→FAD→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→1/2O2体内ATP生成的主要方式是氧化磷酸化作用。
营养物质分解途径产生的NADPH+H+和FADH2提供的氢经4种复合体组分的电子传递链，最后与O2结合生成H2O，复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ有质子泵功能，可同时将H+从线粒体内膜基质侧转移到胞液侧，形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度储存氧化释放的能量。
ATP 合酶利用顺梯度回流时释放出的势能，驱动F0-F1复合体旋转β亚基构象次序改变，催化ADP和Pi合成、释放ATP。
计算结果表明，每对氢经NADH氧化呼吸链传递产生约2.5个ATP，每对氢经琥珀酸氧化呼吸链传递产生约1.5个ATP。
氧化磷酸化抑制剂包括呼吸链抑制剂、解偶联剂和ATP合酶抑制剂。
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42 11
（二）电子传递链的基本组成
电子传递链基本分为： 1. 烟酰胺腺嘌呤核苷酸（NAD+、NADP+） 2. 黄素蛋白（FMN、FAD） 3. 铁硫蛋白（Fe－S） 4. 泛醌（辅酶Q，CoQ） 5. 细胞色素（cyt）
NADH是由NAD+接受多种代谢产物脱氢 得到的产物。它所携带的高能电子是线粒体 呼吸链主要电子供体之一。
NH2
O O- P
O-
O O P O-
O-
焦磷酸
7.3千卡/摩尔
N
N
O O-O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
ATP（三磷酸腺苷）
2. 磷氮键型（－N～P）
O
NH
PO
C NH O
N CH3 CH2COOH
磷酸肌酸
10.3千卡/摩尔
O
NH
PO
C NH O N CH3 NH2 CH2CH2CH2CHCOOH
FMN → FMNH2
Fe2+
Fe3++e
10
1
通过异咯嗪环第1位和第10位上的两个氮 原子反复进行加氢和脱氢反应。
铁硫蛋白(铁硫中心):它主要以 (2Fe-2S) 或
(4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有两个活泼的 无机硫和两个铁原子。 铁硫蛋白通过Fe3+ Fe2+ 变化起传递电子的 作用。
水环境中进行的。 3. 生物氧化所产生的能量是逐步释放的。 4. 生物氧化所产生的能量首先转移到一些特
殊的高能化合物中。
三、生物氧化中CO2的生成
1. 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。例如草酰 乙酸的脱羧。
2. 氧化脱羧作用
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。例如苹果酸的氧 化脱羧生成丙酮酸。
△G ＝GB – GA＝ △Go’ + RT ln [B]/[A]
△G ： 自由能变
△Go’：标准自由能变
R ：摩尔气体常数[ 8.314 J / (mol . K)] T：热力学温度 (K)
△G < 0，反应能自发进行，放能反应。 △G > 0，供给能量才能进行，吸能反应。 △G = 0，反应处于平衡状态。
二、线粒体内膜上的电子传递链
在生物氧化过程中，从代谢物上脱下的氢由 一系列传递体依次传递，最后与氧形成水的整 个体系称为呼吸链（respiratory chain）。
由于在传递过程中，在很多部位氢原子实际 上以质子（H+）形式进入基质，仅发生电子转 移，因此呼吸链又称为电子传递链（electrontransport chain）。
磷酸精氨酸
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。
• 磷酸原：以高能磷酸形式储能的物质
• 磷酸肌酸：脊椎动物肌肉中的储能物质
•
存在肌肉、脑、神经组织。
• 磷酸精氨酸：无脊椎动物肌肉中的储能 物质
• ATP不是真正的储能物质
3. 硫碳键型（－C～S）
(1)甲硫键化合物
(2)硫酯键化合物
H3C
COOCH NH3+
CH2
CH2 S+ A
S-腺苷甲硫氨酸
O R C SCoA
酰基辅酶A
第二节 线粒体及其内部氧化体系
细胞内的线粒体是生物氧化的主要场所。
在生物氧化中，从代谢物上脱下的氢由一 系列传递体所组成的电子传递链而转移， 最终达到氧，使氧还原成水，并伴随着自 由能的释放和ATP的生成。
线粒体呼吸链(电子传递链)
（二）电子传递链的基本组成
• 电子传递链是一系列电子传递体按对电子亲和力逐 渐升高的顺序组成的电子传递系统
• 电子传递链的主要组分包括： （书p175，表8-5） • NADHCoQ还原酶 (复合物I) • 琥珀酸脱氢酶 (复合物II) • 细胞色素b c1复合物 （复合物III，
3. 自由能变化和氧化还原电位的关系 △Go’ ＝-n F △E0’
n：转移电子数； F：法拉第常数[96.5 KJ/(V.mol)]
六、高能磷酸化合物
生物体内有许多磷酸化合物，当其磷酰基 水解时，释放大量的能量，这些化合物称为 高能磷酸化合物。如 ATP。 一般将水解时能够释放21 kJ /mol （5千卡 / mol ）以上自由能（G’ < -21 kJ / mol）的 化合物称为高能化合物。 根据生物体内高能化合物键的特性可以把 他们分成以下几种类型。
当 △G ＝0 时， △Go’ ＝- RT ln [B]/[A] ＝-2.303 RT lg K’eq
K /eq是化学反应的平衡常数，因此△Go’ 也是一个常数。
2. 氧化还原电位
△E0’ ＝ E0’正 – E0’负＝ E0’氧化极 – E0’还原极
• E0’ 越小，供电子倾向越大，其还原力越强 • E0’ 越大，得电子倾向越大，其氧化力越强 •书p167:表8-1
四、生物氧化中H2O的生成
代谢物MH2
氧化型
H2O
一个或多个传递体
M
还原型
1/2O2
脱氢酶
氧化酶
五、自由能和氧化还原电位
1. 自由能 自由能是指一个化合物分子结构中所固有
的能量，是一种能在恒温、恒压条件下作功 的能量。
如果 A
B , 则△G ＝GB – GA
△G 仅决定于反应物（初始状态）的自由能 与产物（最终状态）的自由能；与反应途径、 反应机理、反应速度无关。
1. 磷氧键型（－O～P）
(1)酰基磷酸化合物
O
O
H3N+ C O P O-
O-
氨甲酰磷酸
O
O O-
C O P O-
CH OH O
CH2
O P OO-
3-磷酸甘油酸磷酸 11.8千卡/摩尔
（2）烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸 14.8千卡/摩尔
（3）焦磷酸化合物
第八章 生物氧化和能量转换
第一节 生物氧化概述
生物氧化（biological oxidation）是指
细胞内的糖、蛋白质和脂肪进行氧化分解而 生成CO2和H2O，并释放能量的过程。
生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中的 一系列氧化还原反应。
二、生物氧化的特点
1. 生物氧化是在细胞内进行的。 2. 生物氧化是在常温、常压、近于中性及有
2Fe-2S
4Fe-4S
铁硫蛋白
辅酶Q类（CoQ）： 唯一的非蛋白电子 载体。脂溶性醌类 化合物。