生物化學第五章-生物氧化-第一節(jié)-生物氧化概念課件

第八章生物氧化

Biological

Oxidation

8.1生物氧化概述8.2呼吸鏈8.3氧化磷酸化一切生命活動都需要能量。

所有生物都可以看成是能量的轉換者。這種能量的流動驅動著生命的維持與繁衍。維持生命活動的能量，主要有兩個來源：光能（太陽能）：植物和某些藻類，通過光合作用將光能轉變成生物能?；瘜W能：動物和大多數的微生物，通過生物氧化作用將有機物質（主要是各種光合作用產物）存儲的化學能釋放出來，并轉變成生物能。有機物質在生物體內的氧化作用，稱為生物氧化。由于生物氧化通常需要消耗氧，產生二氧化碳，故又稱“細胞呼吸”。在整個生物氧化過程中，有機物質最終被氧化成CO2和水，并釋放出能量。光能化學能化學能機械能光合作用生物氧化生命活動太陽H2O＋CO2O2＋（CH2O）燃料分子ADP＋PiATP生物合成機械功主動運輸生物發(fā)熱一、概述：生物圈中能量的流動Anelectronmicrographofmitochondrion二、生物氧化的定義

定義：指有機化合物（糖、脂、蛋白質等）在生物細胞中進行氧化分解，產生CO2和H2O,同時放出能量的過程。生物體內進行生命活動所需的能量基本上來源于生物氧化。營養(yǎng)物質+O2

H2O+CO2+能量ATP+熱量三、生物氧化的特點與非生物氧化相比共同點：化學本質相同，都是失電子反應，如脫氫、加氧、傳出電子同種物質不論以何種方式氧化，所釋放的能量相同。

（2）不同點：

生物氧化是酶促反應，反應條件（如溫度、pH）溫和；而體外燃燒則是劇烈的游離基反應，要求在高溫、高壓以及干燥的條件下進行。

生物氧化分階段逐步緩慢地氧化，能量也逐步釋放；而體外燃燒能量是爆發(fā)式釋放出來的。

生物氧化釋放的能量有相當多的轉換成ATP中活躍的化學能，用于各種生命活動；體外燃燒產生的能量則轉換為光和熱，散失在環(huán)境中。有機化合物中C如何變成CO2？細胞如何利用有機化合物中的H氧化成水？有機物氧化時，釋放的能量如何貯存在ATP中？四、生物氧化涉及的內容1、CO2的生成

直接脫羧：丙酮酸脫羧酶、酪氨酸脫羧酶氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合物2、水的生成

主要是在包括脫氫酶、傳遞體和氧化酶組成的生物氧化體系催化下生成的。3.ATP的生成底物水平磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化五、能荷

細胞的能量狀態(tài)可用能荷(energycharge)表示。能荷是細胞中高能磷酸狀態(tài)的一種數量上的衡量，它的大小可用下式表示：

(ATP+0.5ADP)

能荷=

(ATP+ADP+AMP)

能荷的數值在0~1之間。大多數細胞維持的穩(wěn)態(tài)能荷狀態(tài)在0.8-0.9的范圍內。

ATP生成和消耗的途徑和細胞的能荷狀態(tài)相呼應。高能荷時，ATP生成過程被抑制，分解代謝減弱；低能荷時，其效應相反。能荷對代謝起著重要的調控作用。六、高能化合物高能化合物的高能鍵ATPADP+Pi+20.9KJ.mol-1高能鍵≠鍵能高定義：一般將水解時能夠釋放21kJ/mol以上自由能（G’<-21kJ/mol）的化合物稱為高能化合物。注意：“高能鍵”≠“鍵能高”高能鍵并不是這個鍵集中了大量的能量，而是指水解這個鍵前后的分子結構存在著很大的自由能的改變。

硫酯鍵化合物~S甲硫鍵化合物CH3~S+-C-CO~高能鍵,水解斷開，并可傳遞能量磷氧型-O~P磷氮型HN=C-N~P(O)磷酸化合物非磷酸化合物2.高能化合物的類型高能化合物分類及舉例釋放能量（pH7.0,25℃)ATP、UTP、CTP、GTP30.5kJ/mol1,3-二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸61.9kJ/mol磷酸肌酸43.9kJ/mol乙酰CoA、琥珀酰CoA、脂酰CoA31.4kJ/mol磷氧鍵型（-O-P-)(1)?；姿峄衔?，3-二磷酸甘油酸乙酰磷酸氨甲酰磷酸?；佘账岚滨；佘账幔?）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸（3）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸氮磷鍵型（-N-P-）磷酸肌酸（N-甲基-胍基乙酸）磷酸精氨酸這兩種高能化合物在生物體內起儲存能量的作用硫酯鍵型3‘-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸?；o酶A甲硫鍵型S-腺苷甲硫氨酸磷酸肌酸（哺乳類）磷酸精氨酸（蝦、蟹）磷酸肌酸和磷酸精氨酸這兩種高能化合物在生物體內起儲存能量的作用H磷酸肌酸--ATP在腦、肌肉中的儲存形式.磷酸肌酸+ADP肌酸+ATP△G=△G1+△G2=-43.1+30.5=-12.6KJ