第7章 生物氧化.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,生物氧化,第一节,生物氧化的概述,生物氧化这一章主要解决三个问题：,水如何生成,?,能量如何生成,?,CO,2,如何生成,?,-,呼吸链,-,ATP,的生成,-,有机酸脱羧,生物氧化的概念,糖类、脂类和蛋白质等营养物质，在,活细胞内,经过一系列的氧化分解，最终生成CO2和H2O，并释放出能量的过程。,由于这一过程是在组织细胞内进行，表现为,细胞摄取O2并释放CO2，,因此生物氧化,组织呼吸或细胞呼吸。,生物氧化的根本意义在于,为机体提供可利用的能量。,生物氧化,与,体外氧化之相同点：,物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物,（,CO,2,，,H,2,O,）,和释放能量均相同,生物氧化中物质的氧化方式有,加氧、脱氢、失电子,，遵循氧化还原反应的一般规律,生物氧化中,物质,的,氧化方式,：,（一）,加氧,（二）脱氢,(,最主要,),（三）,失电子,Cu+,O,2,Cu,O,1,2,COOH,C=O +,2H,CH,3,（,2H,+,+2e,）,COOH,H,O,C,H,CH,3,Fe,2+,Fe,3+,+,e,生物氧化与体外氧化的不同点：,反应条件,温 和 剧 烈,反应过程,逐步进行的酶促反应 一步完成,能量释放,逐步进行 瞬间释放,CO,2,生成方式,有机酸脱羧 碳和氧结合,生物氧化 体外氧化,糖原,三脂酰甘油,蛋白质,葡萄糖,脂酸,+,甘油,氨基酸,乙酰,CoA,TAC,2H,呼吸链,H,2,O,ADP+Pi,ATP,CO,2,生物氧化的一般过程,催化生物氧化的主要酶类,最常见的酶类为,不需要脱氢酶类,不需氧脱氢酶类催化底物脱氢，不是以氧为直接受氢体，而是以,NAD+,FAD等,为受氢体，这类受氢体接受氢后，形成,NADH,FADH2等,，通过线粒体内膜的呼吸链传递电子，最终使,2H与1/2O2,结合生成,水,。如（异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶）。,上述酶类分别存在于不同的亚细胞结构中。,线粒体是体内生物氧化最重要的场所，生命活动所需的总能量中约95%来自线粒体内呼吸链的氧化反应，产生大量ATP.,第二节 生物氧化过程中水的生成,生物氧化中水的生成过程是指线,粒体内,底物脱下的,氢,经,氧化呼吸链电子传递体,的一系列反应，最后与,氧,化合生成,水,的过程。,呼吸链：电子传递氧化链，是人体最重要的生物氧化体系。它是由一系列,递氢体、递电子体,按一定顺序排列而成的连续酶促反应体系。,重要的呼吸链,NADH氧化呼吸链（体内最重要的一条呼吸链）,琥珀酸氧化呼吸链,第三节、生物氧化过程中能量的生成与转变,在生物氧化过程中，释放的能量约有,60%的能量以,热能的形式,散发,，,约40%以化学能的形式储存于,高能化合物,中,含有高能键的化合物,统称,高能化合物,不同的化学键所含键能不同，水解时释放的能量高达29.26-58.52KJ/mol的化学键称,高能键,。用“,”表示,高能键与磷酸根相连称,高能磷酸键,高能键与硫通过酯键相连称,高能硫酯键,体内的高能化合物有,ATP、ADP、乙酰辅酶A、琥珀酰辅酶A,等，其中以,ATP最为最为重要，它是生命活动所需能量的直接来源,一、,ATP,的结构及其转换作用,（一）,ATP,的结构和作用,O,O,CH,2,O,H,O,H,P,O,O,H,O,O,O,H,O,P,O,O,H,HO,P,高能键,高能磷酸键,高能硫酯键,高能磷酸化合物：,ATP,、,GTP,、磷酸肌酸等,高能硫酯化合物：,乙酰辅酶,A,、琥珀酰辅酶,A,等,磷酸肌酸（,C,P,）,是,肌肉和脑组织,中(高能磷酸键）能量的贮存形式。但磷酸肌酸中的高能磷酸键不能被直接利用，而必须先将其高能磷酸键转移给,ATP,，才能供生理活动之需。这一反应过程由肌酸激酶（,CPK,）催化完成,C,P +ADP C +ATP,CPK,三、高能磷酸键的储备,(,三,)ATP,的利用,ATP,ADP,肌酸,磷酸,肌酸,氧化磷酸化,底物水平磷酸化,P,P,机械能,(,肌肉收缩,),渗透能,(,物质主动转运,),化学能,(,合成代谢,),电能,(,生物电,),热能,(,维持体温,),生物体内能量的储存和利用都以,ATP,为中心,二、,ATP,的生成方式,（一）,底物水平磷酸化,把底物分子中高能磷酸键（或高能硫酯键）的能量转交给,ADP,（或,GDP,）而生成,ATP,（或,GTP,）的过程,主要存在于三个反应步骤,氧化磷酸化,是指在物质代谢过程中脱下的氢，经,呼吸链,递氢递电子释放能量，伴有,ADP,磷酸化生成,ATP,的过程。,氧化磷酸化它是体内生成ATP的主要方式。,（二）氧化磷酸化,呼,吸,链,AH,2,2H(2H,+,+2e),A,能量,ADP+Pi,ATP,O,2,1,2,氧化,磷酸化,偶,联,H,2,O,氧化与磷酸化的偶联,