生物化学生物氧化
生物化学--生物氧化
脱电子 Fe2+
Fe3+ + e
生物氧化中的CO2的生成
绝大部分有机物生物氧化中的CO2生成是经 ？ 中的脱羧作用产生的。
答案：三羧酸循环
其他一些CO2产生途径如： 糖异生
草酰乙酸 + GTP → PEP +GDP + CO2 氨基酸脱羧
NH2
脱羧酶
NH2
R C COOH
R C H + CO2
磷酸烯醇式丙酮 酸羧激酶
COCOOH
GTP
GDP
β-氧化脱羧：
CH2 CO～ P + CO2 COOH
CHOH－COOH CH－COOH CH2－COOH
异柠檬酸脱氢酶
CO－COOH CH2
NAD+
NADH+H+ CH2－COOH
+CO2
生物氧化中H2O的生成
真核生物线粒体内膜上的电子传递链作用下产生
化合物
磷酸烯醇式丙酮酸 氨基甲酰磷酸
kJ/mol －61.9 －51.4
△E0′
(kcal/mol) (－14.8) (－12.3)
1，3-二磷酸甘油酸 磷酸肌酸
ATP →ADP＋Pi 乙酰辅酶A
ADP →AMP＋Pi 焦磷酸
1-磷酸葡萄糖
－49.3 －43.1 －30.5 －31.5 －27.6 －27.6 －20.9
线粒体结构模式图
二、ATP
NH2
NN
O- OOPγ～- O
OP～β O O-
O Pα O-
O CH2
N O
N
OH OH AM P ADP
ATP
高能磷酸键与高能磷酸化合物
生物化学-第六章生物氧化
能抑制呼吸链电子传递的物质称为呼吸链的抑制剂。如CO、CN－等。
阿的平
CO,CN-,N3-
5.辅酶Q---泛醌
泛醌（简写为Q）或辅酶-Q（CoQ）：它是电子传递链中唯 一的非蛋白电子载体。为一种脂溶性醌类化合物。
O
CH3O
CH3
CH3O O
(CH2CH C CH2)nH CH3
n=6-10
NADH泛醌还原酶
NADHCoQ 还原酶 复合体
CoQ2H-CytC 还原酶复合体
三.呼吸链的排列順序
2H
SH2
COOH
2H FAD
CH2CH2COOH
Fe*S Cytb
复合物II （琥珀酸脱氢酶）
NAD+
FM NH2 2H
Fe S
2 e-
CoQ
2e2Cyt-Fe2+
－21 O2
S
NADH
+ H 2H
FM N Fe S
CoQH2
复合物I
2e -
2Cyt-Fe3+ 2H+
O2-
H2O
（ NADH-泛 醌 还 原 酶 ）
（2）氧化磷酸化的方式
•底物水平磷酸化
在被氧化的底物上发生的磷酸化作用使ADP生成ATP的过程
•电子传递体系磷酸化
当电子从NADH或FADH2经过一系列的电子传递体系（即呼吸链） 传递给氧形成水时，伴随有ADP磷酸化为ATP的作用，这一全过 程称为电子传递体系磷酸化。
2.非氧化磷酸化 3.光合磷酸化
3.CO2的生成
CO2的生成不是C直接与O作用生成,而是通过脱羧作用生成。
4. 能量的生成
能量的生成不是暴发式的,而是逐步释放,提高能量利用率。生 物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直 接利用的生物能ATP。
生物化学之生物氧化
阶段所需的能量； 供给机体生命活动所需的能量； 生成核苷三磷酸（NTP）； 将高能磷酸键转移给肌酸以磷酸肌酸 （creatine phosphate）形式储存。
提供合成代谢或分解代谢 初始阶段所需的能量
G+ATP G-6-P+ADP
脂酸+CoA+ATP
底物水平磷酸化
1,3-BP- 甘 酸 +ADP 油
3-P-甘 油 酸 激 酶
3-P-甘油酸 +ATP
丙酮酸激酶
PEP+ADP
琥珀酰CoA+Pi+GDP
丙酮酸+ATP
琥珀酸+CoA+GTP
琥 珀 酰 CoA合 成 酶
它们都通过底物脱H、 H2O、CO2形成高能键， 并直接转移给ADP或GDP形成ATP或GTP（没有 经过呼吸链）
铁硫簇(Fe4S4)
Fe
3+
+e -e
Fe
2+
呼吸链的几乎每个过程都有Fe-S参与，有9种。含非血红素 铁和对酸不稳定的硫。 主要分布在线粒体内膜上，它与NAD+或NADP+共同组成 复合体，参与电子传递：Fe3+←→Fe2+，而且两个Fe离子中 只有一个参与，所以是单电子传递
泛醌（CoQ）
O H3CO CH3 CH3 H3CO O
复合体Ⅰ：NADH-CoQ还原酶
• 功能：将电子从NADH传递给CoQ • 辅基：FMN(黄素腺嘌呤单核苷酸)，铁硫蛋白
NH2 N O
-
N
O
P
O H H OH
N O H H OR
N
(完整版)生物化学习题及答案_生物氧化
生物氧化（一）名词解释1．生物氧化（biological oxidation）2．呼吸链（respiratory chain）3．氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）4．磷氧比P/O（P/O）5．底物水平磷酸化（substrate level phosphorylation）6．能荷（energy charge）(二) 填空题1．生物氧化有3种方式：_________、___________和__________ 。
2．生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有_________、_________和________ 参与。
3．原核生物的呼吸链位于_________。
4，△G0＇为负值是_________反应，可以_________进行。
5．△G0＇与平衡常数的关系式为_________，当Keq＝1时，△G0＇为_________。
＇值小，则电负性_________，供出电子的倾向_________。
6．生物分子的E7．生物体内高能化合物有_________、_________、_________、_________、_________、_________等类。
8．细胞色素a的辅基是_________与蛋白质以_________键结合。
9．在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于_________状态。
10．NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是_________、_________、_________。
11．磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进人呼吸链氧化，其P/O比分别为_____和_____。
12．举出三种氧化磷酸化解偶联剂_________、_________、_________。
13．举出4种生物体内的天然抗氧化剂_________、_________、_________、_________。
14．举出两例生物细胞中氧化脱羧反应_________、_________。
15．生物氧化是_________在细胞中_________，同时产生_________的过程。
吉林省-《生物化学》电子教案——生物氧化(人卫版)
第五章生物氧化【授课时间】2学时第一节概述【目的要求】1．掌握生物氧化的概念及生理意义。
2．了解生物氧化的方式，参与生物氧化的酶类3．熟悉生物氧化过程中CO2的生成【教学内容】1．一般讲解：生物氧化的方式与特点2．详细讲解：参与生物氧化的酶类3．一般讲解：生物氧化过程中CO2的生成【教学重点】难点：参与生物氧化的酶类【授课学时】0．5学时第二节生物氧化过程中水的生成【目的要求】1．掌握呼吸链的概念，线粒体两条重要呼吸链的组成成分和排列顺序。
2．熟悉胞液中NADH氧化的两种转运机制。
【教学内容】1．重点讲解：呼吸链的组成及作用2．重点讲解：呼吸链成分的排列3．一般讲解：胞液中NADH的氧化【教学重点】1．重点：呼吸链成分的排列2．难点：呼吸链各组份的作用【授课学时】0．5学时第三节ATP的生成【目的要求】1．掌握氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位。
2．熟悉影响氧化磷酸化的因素。
3．熟悉ATP的利用，4．了解化学渗透假说，ATP合成的机制。
【教学内容】1．一般讲解：高能化合物2．重点讲解：ATP的生成3．详细讲解：高能化合物的储存和利用【教学重点】1．重点：ATP的生成2．难点：ATP合成的机制【授课学时】1学时第四节其他氧化体系【目的要求】了解其他氧化体系【教学内容】1．3．【授课学时】【教学内容】1．一般讲解：微粒体中的酶类、过氧化物酶体中的氧化酶类2．详细讲解：超氧物岐化酶【教学重点】重点：超氧物岐化酶【授课学时】0．5学时第八章生物氧化第一节概述第二节生物氧化过程中水的生成第三节ATP的生成第四节其他氧化体系第一节概述二、参与生物氧化的酶类（二）需氧脱氢酶类需氧脱氢酶催化代谢物脱氢，直接将氢传给氧生成H2O2 。
包括：L-氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶等。
辅基：是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)（三）不需氧脱氢酶类不需氧脱氢酶指能催化代谢物脱氢，但不以氧为直接受氢体，而是经传递体传递给氧，生成H2O。
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。
生物化学课件24 生物氧化
细胞色素氧化酶
➢ 电子从细胞色素C传递给氧分子
Cy(+ tc2)Cy(+ ta3)Cy3(t+a2)C(u+2)H2O Cy(+ tc3)Cy(+ta2)Cy3(t+a3)C(u+1)O2
生物氧化的特点
➢ 相同点
体内氧化
体外氧化
（1）物质氧化方式：加氧、脱氢、失电子
（2）物质氧化时消耗的氧量、得到的产物和能 量相同。
生物氧化的特点
➢ 不同点
体内氧化
（1）反应条件： （2）反应过程：
（3）产物生成： （4）能量形式：
温和 分步反应 能量逐步释放 间接生成 热能、ATP
体外氧化
剧烈 一步反应 能量突然释放
细胞色素c
➢ 细胞色素c的结构：
细胞色素氧化酶
➢ 又称细胞色素c氧化 酶，复合物IV
➢ 简写为cyt. c 氧化酶， 它是位于线粒体呼 吸链末端的蛋白复 合物，由12个多肽 亚基组成。活性部 分主要包括cyt. a和 a3。
细胞色素氧化酶
➢ 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。
QH2-细 c还 胞原 色酶 素
➢ 复合体III的结构
细胞色素c
➢ 细胞色素：（简写为cyt. ）是含铁的电子 传递体，辅基为铁卟啉的衍生物，铁原子 处于卟啉环的中心，构成血红素。各种细 胞色素的辅基结构略有不同。线粒体呼吸 链中主要含有细胞色素a, b, c 和c1等，组 成它们的辅基分别为血红素A、B和C。细 胞色素a, b, c可以通过它们的紫外-可见吸 收光谱来鉴别。
生物氧化(生物化学)
复合物Ⅲ ：泛醌到细胞色素c
复合物Ⅲ ：泛醌到Cyt c （细胞色素bc1复合物或CoQ: Cyt c氧化还原酶）
含有 约10 条以 上多 肽链
Cyt b562 Cyt b566 Cyt c1 铁硫蛋白 其它6种蛋白
主要催化Q循环
Q循环（The Q Cycle)
根据复合物Ⅲ的结构和氧化还原反应详细的生物化学研究， 提出了电子经复合物Ⅲ的Q循环： QH2 + 2cyt c1（氧化型）+ 2HN+ Q + 2cyt c1(还原型）+ 4Hp+
铁-硫中心 （Iron-sulfur Centers)
铁硫蛋白在电子传递链中，虽然起到传电子的作用， 但这不是传递链中一个单独的组分，往往是与其它组分结 合在一起共同起传递电子的作用。
5.2.4 辅酶Q（Coenzyme Q，CoQ）
• 脂溶性醌类化合物，有一个长的异戊二烯侧链，因广泛 存在得名，又称泛醌(Ubiquinone) 。位于线粒体内膜。
The Nobel Prize in Chemistry 1978
"for his Contribution to the understanding of biologcial energy Transfer through the formulation of the chemiomotic theory"
5.1.1电子传递链 (electBiblioteka on transfer chain)
• 电子传递（electron transfer): 底物脱下的氢和电子经过系 列载体的序列氧化还原反应，最终把电子和氢质子传递给受 体的过程，称之为电子传递。
• 电子传递链（electron transfer chain): 由一系列递氢体和递 电子体组成的氧化还原反应链，称之为电子传递链。参与底 物氧化的电子传递链也叫做呼吸链（respiration chain)。
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生物化学生物氧化
生物化学生物氧化是指生物体内发生的一系列化学反应，其中
能量从有机物转移到其他化合物中。
这些过程是维持生命的基础，为细胞提供所需的能量。
1. 引言
生物氧化是生物体内一种重要的代谢过程，涉及多种化学反应
和酶的参与。
本文将从生物氧化的定义、酶的作用以及生物氧化
的意义等方面进行论述。
2. 生物氧化的定义
生物氧化是指生物体内发生的一系列氧化还原反应，通过这些
反应，有机化合物的能量被释放，并转移到辅酶、ATP等能量载
体中。
这些反应在细胞内进行，由一系列酶催化。
3. 酶的作用
生物氧化反应需要酶的催化，酶是生物体内一类特殊的蛋白质，能够加速化学反应，但不参与其中，具有高度的选择性和效率。
在生物氧化中，多种酶参与，包括氧化酶、还原酶、脱氢酶等。
这些酶使生物氧化反应能够在温和的条件下进行，提高反应速率。
4. 生物氧化的意义
生物氧化是维持生命活动的基础过程，对于生物体的能量供应
和物质合成至关重要。
通过生物氧化，有机物被氧化分解，释放
出大量能量，这些能量被细胞利用来进行各种生物学活动，如细
胞分裂、蛋白质合成等。
此外，生物氧化还参与维持酸碱平衡、
调节氧气浓度等功能。
5. 生物氧化途径
生物氧化涉及多个途径，其中最重要的是糖酵解和三羧酸循环。
在糖酵解过程中，葡萄糖经过一系列反应逐步分解为丙酮酸，同
时释放出ATP和NADH；而在三羧酸循环中，乙酰辅酶A经过氧化反应，生成ATP、NADH和FADH2等。
6. 生物氧化与代谢病
生物氧化过程异常与多种代谢病有关。
例如，糖尿病患者的胰
岛素分泌不足，导致糖酵解途径受阻，进而影响能量供应。
另外，某些遗传性代谢病也与生物氧化途径的异常有关，如丙酮酸代谢
障碍等。
7. 生物氧化的调控
生物氧化反应受到多种调控机制的控制。
其中，最重要的是反
馈抑制机制。
在生物氧化反应过程中，产生的产物可以通过反馈
抑制机制作用于酶的催化位点，从而抑制反应的进行，保持代谢
的平衡。
8. 结论
生物氧化是生物体内一种重要的代谢过程，通过这一过程，生
物体能够从有机物中释放出能量，并将其转移到其他化合物中。
酶在生物氧化过程中起到关键的催化作用。
了解生物氧化的机制
和意义，有助于我们更好地理解生命活动的本质。
以上是对生物化学生物氧化的讨论，它是生物体内一系列化学
反应的基础，通过这些反应，能量从有机物转移到其他化合物中。
生物氧化的过程和意义对于维持生命活动非常重要，同时也与代
谢病的发生发展密切相关。
了解生物氧化的机制和调控，可以帮
助我们更好地理解生命的奥秘。