生物化學(xué) 生物氧化

生物氧化1、概念有機物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解生成二氧化碳和水并釋放出能量的過程。也可稱為細胞氧化或細胞呼吸。2、特點活細胞中進行，條件溫和酶促反應(yīng)、ATP逐步釋放能量，能量被儲存起來二、氧化還原電勢和自由能的變化1.自由能（freeenergy）指在恒溫恒壓下體系可以用來對環(huán)境做功的能量,稱為自由能。△G<0反應(yīng)可自發(fā)進行標準自由能的變化25℃；一個大氣壓；反應(yīng)物、產(chǎn)物濃度均為1mol/l；pH=7.02.氧化還原電勢標準氧化還原電勢差△E°′與自由能的關(guān)系△G°′=-nF△E°′（△E°′越小則△G°′越大，表示反應(yīng)越不易進行）三、高能化合物p2061、定義：生物體內(nèi)存在許多化合物，其水解可釋生物體內(nèi)，鍵水解時能釋放21kJ/mol以上鍵能的化合物稱為高能化合物。2、高能化合物的類型：磷氧鍵型:?；姿峄衔?1，3-二磷酸甘油酸、氨甲酰磷酸)焦磷酸化合物 (ATP)烯醇式磷酸化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)磷氮鍵型: 磷酸肌酸（脊椎動物）磷酸精氨酸（無脊椎動物）這兩種高能化合物在生物體內(nèi)起儲存能量的作用。硫酯鍵型:?；鵆oA3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸甲硫鍵型:S-腺苷甲硫氨酸3、ATP的作用：機械功，如細胞運動等分子及離子的主動運輸生物大分子的合成發(fā)光等活動ATP的水解會產(chǎn)生大量的自由能ATP能量通用貨幣ATP是磷酸基團轉(zhuǎn)移的中間傳遞體酶的專一性許多催化需能反應(yīng)的酶都專一地以ATP為供能物質(zhì)。ATP在能量轉(zhuǎn)換過程中的特點?ATP是磷酸基團共同的中間傳遞體?磷酸肌酸與磷酸精氨酸的貯能作用ATP的形成方式底物水平磷酸化:指底物在氧化過程中，因分子內(nèi)部能量的重新分配而形成了一種高能化合物，通過酶的作用可將其高能磷酸基團轉(zhuǎn)移給ADP而生成ATP的過程.【注意】:無氧分子的參加，也不經(jīng)過電子傳遞鏈，ADP的磷酸化是發(fā)生在底物直接氧化的過程。氧化磷酸化：生物氧化中，代謝物脫氫產(chǎn)生的NADH或FADH2經(jīng)呼吸鏈傳達給O2生成水時，所釋放的能量給ADP形成ATP，這種氧化與磷酸化相偶聯(lián)的作用稱為氧化磷酸化。光合磷酸化：光合作用可以產(chǎn)生跨葉綠體中類囊體膜的質(zhì)子濃度梯度，從而驅(qū)動ATP的生成。電子傳遞鏈電子傳遞鏈：是由一些氧化還原電位不同的氫傳遞體和電子傳遞體按一定順序組成了從供氫體到氧之間傳遞電子的鏈稱為電子傳遞鏈，也稱呼吸鏈一、線粒體的結(jié)構(gòu)外膜（強通透性）蛋白種類少內(nèi)外膜間隙：由于外膜具有通透性所以間隙中的離子和代謝物的組成與細胞質(zhì)大體相同。內(nèi)膜（選擇性）（只對O2、CO2通透）蛋白含量非常多，內(nèi)膜上的脊：電子傳遞鏈場所，合成ATP的場所線粒體基質(zhì)：TCA循環(huán)、脂肪酸β氧化、氨基酸氧化等電子載體：（與一些蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物，來催化電子傳遞鏈上的反應(yīng)）包括：NAD+、FMN、FAD、CoQ、Fe-S蛋白、Cyt、銅蛋白。（其中NAD+、FMN、FAD、CoQ既可傳遞e又可傳遞H+）電子傳遞復(fù)合物（由電子載體和一些蛋白質(zhì)組成，屬于酶類）復(fù)合物Ⅰ（NADH-輔酶Q氧化還原酶）含有電子載體：FMN、Fe-S蛋白傳遞過程：NADH→FMN→Fe-S→CoQ復(fù)合物Ⅰ中復(fù)合物Ⅱ（琥珀酸-CoQ氧化還原酶）含有的電子載體FAD、Fe-S蛋白傳遞過程：琥珀酸→FAD→Fe-S→CoQ復(fù)合物Ⅱ中【注意1、該過程不泵H2、該鏈涉及的代謝途徑TCA循環(huán)、脂肪酸β氧化】復(fù)合物Ⅲ（CoQ-Cytc氧化還原酶或稱細胞色素bc復(fù)合物）含有的電子載體：Cyt(Cytb、Cytc、Fe-S)電子轉(zhuǎn)移：CoQCytc1CytcQ循環(huán)CytbLCytbH復(fù)合物Ⅳ（細胞色素C氧化酶）含有的電子載體：Cyta、Cyta3、銅蛋白電子轉(zhuǎn)移Cytc→CuA→Cyta→Cyta3→O2復(fù)合物Ⅳ中整體來看，電子傳遞鏈：NADH→FMN→Fe-S→CoQFe-SQ→→Cytc1→Cytc→Cyta→Cyta3→O2Cytb琥珀酸→FAD→Fe-S→CoQ【