生化(生物氧化)

第五章新陳代謝總論與生物氧化第一節(jié)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(zhì)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(diǎn):1.絕大多數(shù)代謝反應(yīng)是在溫和的條件進(jìn)行

2.反應(yīng)步驟雖但有嚴(yán)格的順序性

3.對(duì)內(nèi)外環(huán)境條件有高度的適應(yīng)性，和靈敏的自動(dòng)調(diào)節(jié)

4.是生物體自我更新的過(guò)程

（二）新陳代謝的研究方法

自學(xué)（三）生物體內(nèi)能量代謝的基本規(guī)律

(略)(四)高能化合物某些化合物中的化學(xué)鍵水解或發(fā)生基團(tuán)轉(zhuǎn)移時(shí),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(shí)或發(fā)生基團(tuán)轉(zhuǎn)移時(shí)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(nèi)“能量貨幣”

第二節(jié)生物氧化一生物氧化的概念

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化分解,最終生成CO2和H2O并釋放大量能量的過(guò)程本章著重討論三個(gè)問(wèn)題:①細(xì)胞如何利用氧分子把代謝物分子中的氫氧化成水；②細(xì)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(dāng)有機(jī)物被氧化時(shí)，細(xì)胞如何將氧化時(shí)產(chǎn)生的能量搜集和貯存起來(lái)。

二生物氧化的特點(diǎn)：

1生物氧化大都在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行（有水的環(huán)境中進(jìn)行）2生物氧化所需條件比較溫和3生物氧化全部反應(yīng)均需有酶、輔酶、及中間傳遞體的參與。

4生物氧化過(guò)程產(chǎn)生能量是逐步釋放出來(lái)的第三節(jié)生物氧化中CO2的生成分解過(guò)程中先轉(zhuǎn)變成含羧基的化合物，再進(jìn)行脫羧反應(yīng)所致脫羧反應(yīng)可以分為兩種基本類型:1直接脫羧

2氧化脫羧第四節(jié)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(jīng)過(guò)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(shí)放出能量的全部體系

傳氫體CoⅠ（NAD+），CoⅡ（NADP+），F(xiàn)MN、FAD

傳遞體

傳電子體細(xì)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(xì)胞色素類5CoQ類

三呼吸鏈中傳遞體的順序

(E0′低)（低場(chǎng)）（E0′高）（高場(chǎng)）

e呼吸鏈抑制劑:凡能阻斷呼吸鏈中電子流的物質(zhì)第五節(jié)氧化磷酸化作用

根據(jù)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(lái)源:底物分子內(nèi)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(lián)部位：

一種說(shuō)法

另一種說(shuō)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(shí)，經(jīng)過(guò)三個(gè)偶聯(lián)部位，故可形成3個(gè)ATP，電子從FADH2傳遞給O2時(shí)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)偶聯(lián)部位，故只能生成2個(gè)ATP

解偶聯(lián)劑:拆散氧化和磷酸化的偶聯(lián)過(guò)程的物質(zhì)細(xì)菌感染發(fā)熱機(jī)理在于細(xì)菌產(chǎn)生解聯(lián)物質(zhì):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(wú)機(jī)磷的摩爾數(shù)，也就是每消耗1mol氧原子所產(chǎn)生ATP的摩爾數(shù)

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(jié)構(gòu)，其外膜的通透性較大，而內(nèi)膜有較嚴(yán)格的透過(guò)選擇性

胞漿中的氫最終通過(guò)穿梭交與線粒體內(nèi)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(jī)制

主要有三個(gè)假說(shuō)：1化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō)2結(jié)構(gòu)偶聯(lián)假說(shuō)（構(gòu)象假說(shuō)）3化學(xué)滲透假說(shuō)（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(nèi)膜中都有特定的位置，催化反應(yīng)是定向的。②傳氫體和傳電子體傳遞的總的結(jié)果，可以說(shuō)有質(zhì)子泵的功能，當(dāng)傳氫體從內(nèi)膜內(nèi)側(cè)接受從底物傳來(lái)的氫（2H）后，可將其中的兩個(gè)電子傳遞給其后的電子傳遞體，而將兩個(gè)H+泵出內(nèi)膜。③內(nèi)膜對(duì)H+不能自由通過(guò)，泵出膜外側(cè)的H+不能自由返回膜內(nèi)側(cè)，因而使內(nèi)膜外側(cè)的[H+]高于內(nèi)側(cè)，造成質(zhì)子濃度的跨膜梯度，此[H+]差使外側(cè)的pH值較內(nèi)側(cè)低1.0左右,并使原有的外正內(nèi)負(fù)的跨膜電位增高。兩項(xiàng)之和便構(gòu)成了質(zhì)子電化學(xué)梯度。并且此質(zhì)子電化學(xué)梯度所包含的能量可驅(qū)使ADP和Pi反應(yīng)生成ATP。④Mitchell進(jìn)一步假說(shuō)，利用ATP合成酶的特點(diǎn)，將膜外側(cè)的2個(gè)H+轉(zhuǎn)化成膜內(nèi)側(cè)的2個(gè)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(jié)構(gòu):兩個(gè)主要組分；FO與F1F1呈球形，在線粒體內(nèi)膜上好像一個(gè)突