生化(生物氧化)

第五章新陳代謝總論與生物氧化第一節新陳代謝總論（一）新陳代謝的概念

合成代謝生物小分子合成為生物大分子（同化作用）

需要吸能新陳代謝

能量代謝

物質代謝

分解代謝釋放能量（異化作用）生物大分子分解為生物小分子特點:1.絕大多數代謝反應是在溫和的條件進行

2.反應步驟雖但有嚴格的順序性

3.對內外環境條件有高度的適應性，和靈敏的自動調節

4.是生物體自我更新的過程

（二）新陳代謝的研究方法

自學（三）生物體內能量代謝的基本規律

(略)(四)高能化合物某些化合物中的化學鍵水解或發生基團轉移時,能釋放出較多的自由能,這種鍵常稱為高能鍵,用”～＂表示,含高能鍵的化合物叫高能化合物，高能化合物中的高能鍵在水解時或發生基團轉移時均能釋放出較多的自由能（>5千卡/mol）.

高能化合物的類型:(五)ATP的作用

生物體內“能量貨幣”

第二節生物氧化一生物氧化的概念

營養物質在活細胞內進行氧化分解,最終生成CO2和H2O并釋放大量能量的過程本章著重討論三個問題:①細胞如何利用氧分子把代謝物分子中的氫氧化成水；②細胞如何在酶的催化下把代謝物分子中的碳變成二氧化碳；③當有機物被氧化時，細胞如何將氧化時產生的能量搜集和貯存起來。

二生物氧化的特點：

1生物氧化大都在細胞內進行（有水的環境中進行）2生物氧化所需條件比較溫和3生物氧化全部反應均需有酶、輔酶、及中間傳遞體的參與。

4生物氧化過程產生能量是逐步釋放出來的第三節生物氧化中CO2的生成分解過程中先轉變成含羧基的化合物，再進行脫羧反應所致脫羧反應可以分為兩種基本類型:1直接脫羧

2氧化脫羧第四節生物氧化中水的生成一呼吸鏈的概念與種類

1.概念:

代謝物上的的氫原子被脫氫酶激活脫落后,經過一系列的傳遞體最后傳遞給被激活的氧分子,而生成水同時放出能量的全部體系

傳氫體CoⅠ（NAD+），CoⅡ（NADP+），FMN、FAD

傳遞體

傳電子體細胞色素體系b、c1、c、a、a3等

2.呼吸鏈種類:

NADH呼吸鏈與FADH2呼吸鏈

(一)NADH呼吸鏈

(二)FADH2呼吸鏈

二呼吸鏈的組成

1煙酰胺脫氫酶類

Vpp

2黃素脫氫酶類

（黃酶）FPVB2

3鐵硫蛋白類（Fe-S）4細胞色素類5CoQ類

三呼吸鏈中傳遞體的順序

(E0′低)（低場）（E0′高）（高場）

e呼吸鏈抑制劑:凡能阻斷呼吸鏈中電子流的物質第五節氧化磷酸化作用

根據生物氧化的方式，可將氧化磷酸分為：

底物水平磷酸化電子傳遞體系磷酸(主要生成ATP的方式)一ATP的生成

ADP+Pi+能量ATP+H20AMP+PPi+能量ATP+H201底物水平磷酸化

X～P+ADPATP+X

能量來源:底物分子內部的能量重新分布和集中

2電子傳遞體系磷酸化

①氧化磷酸化的偶聯部位：

一種說法

另一種說法部位Ⅰ

NADH→CoQ

FP-FMN→CoQ

部位Ⅱ

Cytb→Cytc

Cytb→Cytc1

部位Ⅲ

Cytaa3→O2

Cytaa3→O2電子從NADH傳遞給O2時，經過三個偶聯部位，故可形成3個ATP，電子從FADH2傳遞給O2時，經過兩個偶聯部位，故只能生成2個ATP

解偶聯劑:拆散氧化和磷酸化的偶聯過程的物質細菌感染發熱機理在于細菌產生解聯物質:2,4-二硝基苯酚(DNP)②P/O比值

每消耗1摩爾氧原子所消耗的無機磷的摩爾數，也就是每消耗1mol氧原子所產生ATP的摩爾數

NADH呼吸鏈中，P/O比值為

3

FADH2呼吸鏈中，P/O比值為

2③線粒體外NADH的氧化—穿梭作用

線粒體具有雙層膜的結構，其外膜的通透性較大，而內膜有較嚴格的透過選擇性

胞漿中的氫最終通過穿梭交與線粒體內的呼吸鏈A蘋果酸穿梭作用

Bα-磷酸甘油穿梭作用

二氧化磷酸作用機制

主要有三個假說：1化學偶聯假說2結構偶聯假說（構象假說）3化學滲透假說（支持者較多）①呼吸鏈中，傳氫體和傳電子體是間隔交替排列的，且在線粒體內膜中都有特定的位置，催化反應是定向的。②傳氫體和傳電子體傳遞的總的結果，可以說有質子泵的功能，當傳氫體從內膜內側接受從底物傳來的氫（2H）后，可將其中的兩個電子傳遞給其后的電子傳遞體，而將兩個H+泵出內膜。③內膜對H+不能自由通過，泵出膜外側的H+不能自由返回膜內側，因而使內膜外側的[H+]高于內側，造成質子濃度的跨膜梯度，此[H+]差使外側的pH值較內側低1.0左右,并使原有的外正內負的跨膜電位增高。兩項之和便構成了質子電化學梯度。并且此質子電化學梯度所包含的能量可驅使ADP和Pi反應生成ATP。④Mitchell進一步假說，利用ATP合成酶的特點，將膜外側的2個H+轉化成膜內側的2個H+，Δμ~H+逐漸消失，釋放出的自由能使ADP與H3PO4合成ATP。

三ATP合成酶系

ATP合成酶或FOF1ATP酶生物功能:在完整的線粒體上使ADP加磷酸合成ATP結構:兩個主要組分；FO與F1F1呈球形，在線粒體內膜上好像一個突