SL第八章 生物氧化1
第八章生物氧化案例
生物氧化的四个阶段 脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解成 基本结构单位 脂肪酸、甘油 葡萄糖、 其它单糖 氨基酸 小分子化合 物分解成共同 的中间产物（ 如丙酮酸、乙 酰CoA等）
乙酰CoA
+Pi
磷酸化
电子传递 （氧化）
e-
三羧酸 循环
Stage4 NADH的氢由电子传递链传 递生成H2O，释放出大量能量，其中 一部分通过磷酸化储存在ATP中。
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； 但在表现形式上却有很大差别。 2、生物氧化在常温、常压、接近中性的pH和 多水环境中进行；燃烧是在高温干燥少水的环 境下进行的热能骤然释放。
• 3、生物氧化中底物是在酶的催化下，经一
线粒体的内腔充满半流动的基质（衬质）， 其中包含大量的酶类以及线粒体 DNA 和核 糖体。 线粒体基质酶类包括 TCA 酶类、脂肪酸 - 氧 化酶类和氨基酸分解代谢酶类。 线粒体内膜的内表面有一层排列规则的球形 颗粒，通过一个细柄与构成嵴的内膜相连 接，这就是ATP合酶中CO2生成的方式
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（有机 酸），经脱羧反应生成CO2，包括直接脱羧 和氧化脱羧。
1、直接脱羧
2、氧化脱羧
五、生物氧化的方式：
化学定义：失去电子被氧化，得到电子 被还原。 生物氧化中物质氧化的核心仍然是失去电子， 但表现形式有多种： （1）脱氢（加水脱氢） （2）加氧 （3）失电子
系列连续的化学反应逐步氧化分解的，氧化
过程产生的能量也是逐步释放的。
• 既避免了能量骤然释放对机体的损害,又使得
第八章 生物氧化
《动物生物化学》授课内容内 容第三章 生物氧化8 . 1 概 况1、生物氧化 发生在细胞内的有机物分解氧化，并消耗氧、产生CO2、H2O 和释放能量的过程。
此过程又称又称为“细胞呼吸”。
实质： 就是氧化还原过程，即电子、氢转移的同时，拌随能量转移的过程。
定义： 有机物在生物体内进行氧化还原，并发生能量转移的过程，为生物氧化。
2、偶联作用 在反应过程中发生能量交换、转移的偶联关系（是部分酶分子偶联催化的重要功能），或将能量贮存在特殊的高能分子中。
3、 “高能分子” A TP 含高能化学键的特殊有机分子（即能量载体）。
被分解时可释放出较高能量，推动另一反应的自发形成。
ATP 以偶联反应的方式推动非自发的反应。
例如，细胞中合成脂肪酸时有以下反应：乙酰CoA + CO 2 丙二酸单酰CoA ΔG = +18.84kj/moL ，不能自发进行。
乙酰CoA 羧化酶（生物素为辅酶）催化以下反应：E-生物素 + CO 2 + A TP +H 2O E-生物素- CO 2 + ADP + Pi ΔG = - 17.58 kj/moLE-生物素- CO 2 + 乙酰CoA E-生物素 + 丙二酸单酰CoA ΔG = -1.00 kj/moL总反应为：2H C N -O H OHH HO H H OCH 2O O -O O O P --P O O O P O C N CH HC C N N N αβγATP AM P ADP乙酰CoA + CO2+ A TP +H2O 丙二酸单酰CoA + ADP + PiΔG = -18.59kj/moL4、生物氧化的特点：①氧化过程发生在完整细胞内；②真核生物在线粒体中，原核生物在质膜上；③常温、常压、PH中性和水环境的条件；④在生物酶的催化作用下进行；⑤氧化方式为脱氢，脱下的氢经传递后与O2结合成水；⑥能量遂步释放，部分转化为热能消耗，另一部分转化合成ATP贮存；⑦终产物CO2等多数由脱羧反应产生，称为氧化脱羧作用。
第八章生物氧化
问题1 10 分保存体内CO2来自：A. 有机酸的脱羧B. 真脂分解C. 呼吸链的氧化还原过程D. 糖原的分解E. 碳原子被氧原子氧化问题2 10 分保存线粒体氧化磷酸化解偶联是意味着：A. 线粒体三羧酸循环停止B. 线粒体氧化作用停止C. 线粒体能利用氧，但不能生成ATPD. 线粒体膜的钝化变性E. 线粒体膜ATP酶被抑制问题3 10 分保存劳动或运动时ATP因消耗而大量减少，此时：A. ADP大量磷酸化以维持A TP/ADP不变B. ADP大量减少，ATP/ADP增高，呼吸随之加快C. 以上都不对D. ADP相应增加，A TP/ADP下降，呼吸随之加快E. ADP相应减少，以维持ATP/ADP恢复正常问题4 10 分保存人体活动主要的直接供能物质是：A. ATPB. 脂肪酸C. GTPD. 磷酸肌酸E. 葡萄糖问题5 10 分保存氰化物中毒时，被抑制的是：A. Cyt bB. Cyt CC. Cyt aD. Cyt aa3E. Cyt C1问题6 10 分保存肝细胞胞液中的NADH进入线粒体的机制是：A. 柠檬酸-丙酮酸循环B. 肉碱穿梭C. 苹果酸-天冬氨酸穿梭D. α-磷酸甘油穿梭E. 丙氨酸-葡萄糖循环问题7 10 分保存在胞质中进行的与生成能量有关的代谢途径是A. 糖酵解B. 氧化磷酸化C. 三羧酸循环D. 脂肪酸氧化E. 电子传递问题8 10 分保存体内ATP生成的主要方式是A. 肌酸磷酸化B. 底物水平磷酸化C. 糖原磷酸化D. 有机磷酸化E. 氧化磷酸化问题9 10 分保存下列哪个物质不是琥珀酸呼吸链的组分A. Cytaa3B. CoQC. NAD+D. Cyt bE. FAD问题10 10 分保存脂溶性的递氢体是A. NAD+B. Fe-SC. FADD. CoQE. FMN问题11 10 分保存下列能显著促进氧化磷酸化的物质是A. ATPB. ADPC. 维生素CD. CoASHE. 琥珀酸问题12 10 分保存可抑制ATP合酶作用的物质是A. 抗霉素AB. 寡霉素C. 氰化物D. 鱼藤酮E. 异戊巴比妥问题13 10 分保存苹果酸-天冬氨酸穿梭的生理意义在于A. 进行谷氨酸,草酰乙酸转氨基作用B. 将胞液NADH十H+上的2H带人线粒体进入呼吸链C. 将草酰乙酸带人线粒体彻底氧化D. 维持线粒体内外有机酸的平衡E. 为三羧酸循环提供足够的草酰乙酸问题14 10 分保存下列哪一说法不是生物氧化的特点A. 逐步反应和放能B. 由一系列酶所催化C. 与体外燃烧相比释放的能量较少D. 反应条件温和E. C02由脱羧生成,不是C与0的直接化合问题15 10 分保存糖与脂肪酸及氨基酸三者代谢的交叉点是A. 丙酮酸B. 乙酰辅酶AC. 延胡索酸D. 磷酸烯醇式丙酮酸E. 琥珀酸问题16 10 分保存关于呼吸链的叙述错误的是E.CoQ功能结构是异咯嗪环B.两条呼吸链的汇合点是Cyt cD.解偶联后呼吸链不能传递电子A.酶和辅酶按一定顺序排列于内膜C.复合体Ⅱ参与构成两条呼吸链问题17 10 分保存线粒体符合化学渗透假说观点的叙述是C.跨膜质子梯度是合成ATP的能源D.线粒体内膜外侧的[H+]比膜内侧底E.所有复合体具有质子泵作用B.H+被泵到线粒体内膜外侧A.内膜可对物质选择性通透问题18 10 分保存关于线粒体氧化磷酸化的叙述，正确的是A.H+不能自由通过线粒体内膜B.H+由复合体转运至内膜胞浆侧E.内膜某些复合体具有质子泵作用D.内膜胞浆侧的pH比基质侧高C.电子在内膜各组分间传递问题19 10 分保存参与线粒体呼吸链组成的物质为A.CoQE.NAD+C.CytP450B.FeSD.FAD问题20 10 分保存生物氧化的特点包括E.CO2由有机物脱羧产生B.在有水的环境中进行D. CytP450 也能参与呼吸链组成C.可以发生在线粒体内A.能量是逐步释放的。
第八章 生物氧化
1 授课时间：2008.3-2008.7,每周4学时,共18周 授课方式：理论讲授 第八章 生物氧化（4学时）
【说明】 本章系营养物质分解氧化产生能量的共同途径，也是其它物质代谢的预备知识。 重点掌握： 生物氧化的特点、生物氧化的概念；生物氧化中水的生成方式、呼吸链的组成、排列顺序、呼吸链的抑制作用、线粒体的穿梭机制；高能化合物及高能键、ATP的生成方式、底物磷酸化与氧化磷酸化、P/O 比值、偶联部位与解偶联作用、化学渗透学说。 一般了解： 递氢体和电子传递体的结构、化学偶联学说、生物氧化CO2中的生成。 本章难点： 氧化磷酸化偶联机制：化学渗透学说 ，用图解解和细胞膜的选择透过性来解释，并结合质子通道和任何反应包括ATP的合成必须由酶来催化解释偶联。
第一节 概述 营养物质（糖、脂肪和蛋白质）在体内分解，消耗氧气，生成CO2和H2O同时产生能量的过程叫做生物氧化（biological oxidation），或组织氧化、细胞氧化。 一、生物氧化的特点 （1）生物氧化是能量物质在细胞内有水的环境中进行的，而体外的燃烧则需要干燥的环境； （2）生物氧化的反应介质是胞液，其pH值近中性； （3）生物氧化中能量的生成是逐步的，并且可以转变成为可以利用的化学能，如ATP，而体外的氧化反应，特别是体外的燃烧过程中，能量的释放是骤然间释放的，并且所释放的能量都以光和热的形式散发掉，很少可以直接转变成化学能。 （4）就生物氧化的反应形式来说，机体内的代谢物主要是以脱氢、脱羧、水化、加成和化学键的断裂等方式进行。 虽然生物氧化的前期反应是营养物质经各种不同的途径所进行的脱氢、脱羧等反应，而后期的递氢和传递电子的过程、与氧反应生成H2O的过程和大多数ATP的生成过程都是共同的。 二、生物氧化的场所 对于真核生物来说，生物氧化是在线粒体（mitochondria）中进行的，而原核生物则是在细胞膜上。 第二节 氧化还原酶类 营养物质进行氧化分解是在各种氧化酶（oxidase）的催化下进行的。按照其催化反应的特点，氧化酶类包括需氧脱氢酶（aerobicdehydrogenase）、不需氧脱氢酶（anaerobicdehydrogenase）和氧化酶几种。 一、需氧脱氢酶